RESPIRACIÓN CELULAR

INTRODUCCIÓN Respiración celular es la obtención de energía a partir de glucosa y oxígeno  LA ENERGÍA LIBERADA ES RETENIDA EN FORMA DE ATP, MEDIANTE 3 PROCESOS BIOQUÍMICOS:  FERMENTACIÓN  RESPIRACIÓN AERÓBICA  RESPIRACIÓN ANAERÓBICA

Fórmula general de la respiración celular C 6 H 12 O 6 + O 2 6 CO 2 + 6H 2 O + ATP glucosa oxígeno dióxido agua energía de carbono

GLUCÓLISIS  Ocurre en el citoplasma.  A partir de glucosa, se producen dos moléculas de ácido pirúvico (piruvato) de 3 átomos de carbono.  Esta división libera energía formando 4 ATP y 2 NADH. La producción neta corresponde a 2 ATP dado que se utilizan 2 ATP para que la glucólisis pueda ocurrir.

GLUCÓLISIS  El ácido pirúvico puede seguir 2 rutas:  En ausencia de oxígeno, lleva a cabo fermentación.  En presencia de oxígeno, el ácido pirúvico ingresa a las mitocondrias y se lleva a cabo la respiración celular. glucosa + 2Pi + 2ADP + 2NAD + → 2 Ácidos pirúvicos + 2ATP + 2NADH + 2H +

RESPIRACIÓN AERÓBICA

RESPIRACIÓN AERÓBICA:  Conjunto de reacciones en las cuales el ácido pirúvico se transforma en CO 2 y H 2 O.  En las células eucariotas ocurre en la Mitocondria

CICLO DE KREBS  Se realiza en matriz mitocondrial  Requiere oxígeno.  El Acetil Coenzima A ingresa al ciclo de krebs y da origen a 2 moléculas de CO2.  En el ciclo de krebs se obtiene : 3 moléculas de NADH, 1 molécula de FADH y 1 molécula de ATP.(GTP).  Como en la glucólisis se producen 2 moléculas de ácido pirúvico, por la degradación de una molécula de glucosa, se forma 2 moléculas de Acetil Coenzima A y por ende los productos generados se multiplican por 2.

CICLO DE KREBS  Ocurre en la matriz mitocondrial.  Este ciclo comienza con la unión del Acetil Co A (2C) con el ácido oxaloacético (4C), incorporando agua, con formación del ácido cítrico (6C).  El ácido cítrico se descarboxila y reduce al NAD (se forma NADH), obteniéndose el ácido alfa-cetoglutárico (5C).  El ácido alfa-cetoglutárico incorpora agua, reduce al NAD, se descarboxila, se fosforila el ADP con formación de ATP dando origen al ácido succínico (4C).  El ácido succínico reduce al FAD (se forma FADH 2 ) obteniéndose el ácido fumárico (4C).  El ácido fumárico incorpora agua y se transforma en ácido málico (4C).  El ácido málico reduce al NAD, dando origen al ácido oxaloacético, cerrándose el ciclo.

Respiración celular: ciclo de Krebs

CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES.  Los electrones producidos en glucólisis y en el ciclo de Krebs y se libera energía para formar ATP.  Durante este transporte de electrones las moléculas transportadoras se oxidan y se reducen.  El último aceptador de electrones de la cadena es el oxígeno.

Cadena respiratoria

CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES  Se da inicio a al cadena transportadora de electrones, formada por un grupo de enzimas ubicadas en la membrana interna de la mitocondria que aceptan y transfieren electrones.  Tanto NADH como FADH2 ceden sus electrones produciendo energía que es utilizada para el bombeo de H+, donde se acumula.  Los electrones se unen al oxígeno, aceptor final de la cadena, formando una molécula de agua.  Debido al flujo de electrones, más la energía proporcionada por el FADH y el NADH se forman moléculas de ATP en la etapa siguiente.

FOSFORILACIÓN OXIDATIVA  Todas las reacciones de transferencia de electrones son exergónicas. - Se fosforila el ADP y transformarlo en ATP.  Estas reacciones reciben el nombre de fosforilación oxidativa, dado que la energía necesaria para desencadenar el proceso proviene de reacciones de oxidación.  Por cada NADH que ingresa a la cadena transportadora de electrones se forman 3 ATP y por cada FADH se forman 2 ATP.  Haciendo un balance energético se obtienen 38 ATP como rendimiento máximo teórico de la respiración aeróbica.

FERMENTACIÓN

Fermentación Láctica (Lactobacillus) Yogurt

Fermentación alcohólica (Levaduras, Bacterias y Hongos)

Fermentación butiríca  Es la conversión de los glúcidos(lactosa) en ácido butírico.  Se lleva a cabo gracias bacterias de el género clostridium  Es la responsable de que la mantequilla se ponga rancia.

Fermentación acética (Acetobacter)  Es producida por bacterias del género Acetobacter, un grupo de bacterias aeróbicas que transforma el alcohol en ácido acético.  Se utiliza para fabricar vinagre.  La formación de ácido acético (CH3COOH) resulta de la oxidación del alcohol en presencia de oxígeno.

Fermentación pútrida  Corresponde a la degradación de sustratos de naturaleza proteica para dar como productos aminas, en ausencia de sustratos oxidantes.  Se obtiene como productos sustancias mal olientes tales como indol, escatol y cadaverina