I. Hola Jordi, como has pensado, la tarjeta gráfica es el componente que más está lastrando el rendimiento del equipo para jugar. Si bien, ampliar la memoria a 8 Gb (añadiendo otros 4 Gb) también seria necesario porque los juegos actuales y también de 2014 y 2015 empiezan a necesitar realmente esta cantidad.
El cambio de tarjeta gráfica afecta también a la fuente de alimentación, por lo que si la fuente es genérica o de 450 Vatios, quizá tenga que cambiarse junto a la tarjeta. Si puedes concretarnos el modelo y fabricante de la fuente.
Dependiendo del presupuesto que barajes podremos sugerirte modelos, en principio mi sugerencia es una GTX750Ti, una tarjeta que no se vera limitada en absoluto por el procesador, que tiene un consumo muy muy reducido y que ofrece unas prestaciones elevadas para su segmento.
https://www.google.es/?client=opera#q=+gtx+750+ti
Si puedes o deseas una tarjeta gráfica "tope" para tu procesador, mi sugerencia es GTX960 o R9270X, aunque con tarjetas pueden llegar a verse un poco limitadas por el procesador en algunos juegos que requieran varios núcleos (por ejemplo Doom).
Para recomendarte un módulo de memoria ram (4Gb), antes sería útil conocer la frecuencia y voltaje del módulo actual de 4Gb, imagino que funcionará a 1333 Mhz pero puedes asegurarte utilizando este programa.
http://www.aida64.com/downloads
El nuevo módulo puede ser Corsair o Kingston, con un precio en torno a 20 o 23€.