Q.F.I. Ma. Guadalupe Pimentel Correa. Respiración celular Q.F.I. Ma. Guadalupe Pimentel Correa.

Relación entre Nutrición y Respiración

Relación entre Nutrición y Respiración

La Respiración Comprende a los procesos de intercambio gaseoso necesarios en cualquier ser vivo: Para aportar el oxígeno necesario a las mitocondrias para que puedan metabolizar los nutrientes y obtener energía de ellos. Para eliminar el dióxido de carbono, subproducto del proceso anterior.

Respiración pulmonar Oxígeno → Pulmones→ Torrente sanguíneo → Células Musculares Arteria pulmonar: viene del corazón rica en CO2 y llega al alveolo pulmonar Jugar al fútbol requiere de 833 kcal por partido Vena pulmonar: sale del pulmón rica en O2 y llega al corazón Intercambio gaseoso entre los alvéolos pulmonares y la sangre de los vasos sanguíneos O2 CO2 O2 CO2

La Respiración Respiración externa: Inhalación y exhalación Respiración interna: Intercambio de gases O2 y CO2 entre el medio (alveolos pulmonares) y el organismo (capilares). Respiración celular : proceso catabólico de obtención de energía por oxidación de compuestos orgánicos; se realiza en las células. La Respiración Consta de tres procesos secuenciales:

Respiración externa: inspiración y espiración En los anfibios estos movimientos se realizan mediante la deglución, en las aves con una caja torácica se realiza gracias al movimientos de los músculos de las alas que comprimen a los sacos aéreos.

Respiración externa En los mamíferos la inspiración es un proceso activo por dilatación de la caja torácica al contraerse los músculos intercostales y el diafragma.

Respiración pulmonar Los pulmones están recubiertos por las pleuras con un liquido entre ellas para evitar el rozamiento. Al entrar y salir el aire por la misma vía siempre queda un volumen de aire residual y el intercambio nunca es tan efectivo como si se realizase directamente con la atmósfera.

Se lleva a cabo a nivel de los alveolos Respiración interna Se lleva a cabo a nivel de los alveolos

Vena pulmonar: sale del pulmón rica en O2 y llega al corazón Respiración interna El intercambio de gases en los pulmones se produce debido al gradiente existente por la diferencia de presión parcial de oxígeno y de dióxido de carbono entre la sangre y el aire del interior de los alvéolos. Vena pulmonar: sale del pulmón rica en O2 y llega al corazón ALVEOLO Arteria pulmonar: viene del corazón rica en CO2 y llega al alveolo pulmonar Sale como sangre arterial Llega como sangre venosa

RESPIRACIÓN PULMONAR El control de la respiración se realiza mediante un control nervioso de los músculo que interviene en la ventilación como mediante un control debido a los receptores de los gases en sangre que transmiten el mensaje a los centros respiratorios del encéfalo.

Respiración celular Es el proceso que permite la transformación de la energía química , contenida en la glucosa y otras moléculas orgánicas, en energía metabólica acumulada en los enlaces fosfato de la molécula de ATP (adenosín trifosfato).

Respiración celular ATP O2

El ATP actúa como “moneda energética” en las reacciones metabólicas El metabolismo: el ATP El ATP actúa como “moneda energética” en las reacciones metabólicas Cada molécula de ATP guarda energía en los enlaces fosfato

El metabolismo y el ATP A-B A + B C D C-D ADP + Pi ATP +H2O Cuando el ATP se produce, capta energía procedente de las reacciones catabólicas (exergónicas –liberan energía-) Cuando el ATP se rompe, libera energía que es utilizada en las reacciones anabólicas (endergónicas –consumen energía-) A-B A + B C D C-D catabolismo anabolismo ADP + Pi ATP +H2O Alta energía Baja energía

Combustible: nutrientes

¿Qué es la respiración celular? Ruta metabólica por la cual las células adquieren energía (ATP) a partir del catabolismo de moléculas nutritivas. El catabolismo o degradación de la glucosa (C6H12O6): C6H12O6 + 6O2 → 6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP (868 kcal ) Este catabolismo o degradación de la glucosa es una de las principales rutas para la obtención de energía (ATP) y ocurre en tres etapas: Glucólisis Ciclo de Krebs Cadena de transporte de electrones

Glucólisis Es un proceso preliminar de la respiración celular; no requiere oxígeno aún para obtener energía. Para que la célula utilice la glucosa, ésta primero debe romperse en moléculas más pequeñas. Durante la glucólisis cada molécula de glucosa se rompe para formar dos moléculas de ácido pirúvico y se liberan dos moléculas de ATP.

Objetivo de la glucólisis 2 Transformar la glucosa en ácido pirúvico Reducir una la molécula de 6C a una de 3C Se obtiene una ganancia neta de energía: 2 ATP Este proceso se efectúa en el citoplasma.

La mitocondria

Objetivo del Ciclo de Krebs Generar H+ unidos a moléculas de NADH o FADH. Liberar el CO2 Este proceso se realiza en la mitocondria

Cadena transportadora de electrones

Objetivo de la cadena transportadora de electrones Producir ATP, a partir de ADP + P, por acción de la enzima ATP sintetasa. Esta enzima usa como fuente de energía una gradiente de concentración de hidrógenos generada entre el espacio intermembranal y la matriz de la mitocondria.

Ocurren en la mitocondria Rutas metabólicas de la Respiración Celular Glucólisis Glucosa Glucosa (6C) Ac. Pirúvico (3C) Acetil CoA (2C) C6H12O6 Núcleo citoplasma Ocurren en la mitocondria O2 ADP ATP Ciclo de Krebs cadenarespiratoria Fosforilación oxidativa CO2 H2O Mitocondria Célula

Balance energético 24 ADP ADP O2 CO2 H2O 6 ATP ATP 24 Glucosa Acetil CoA Ac. Pirúvico 6 ATP Glucosa ADP 24 ADP Acetil CoA CO2 H2O O2 ATP 24 Mitocóndria C6H12O6 + 6 O2 + 36 ADP 6 CO2 + 6 H2O + 36 ATP

Glucosa 2 Piruvato 2 Etanol + 2CO2 2 Lactato 2 Acetil CoA Glucólisis reacciones sucesivas Condiciones anaeróbicas 2 Piruvato Condiciones aeróbicas Condiciones aeróbicas 2 Etanol + 2CO2 2 Lactato Conversión a Lactato en vigorosa contracción muscular, en eritrocitos y en microorganismos Fermentación Alcohólica en levaduras 2 Acetil CoA Ciclo de Krebs y transporte electrones 4 CO2 + 4 H2O Animales, plantas y muchos microorganismos en condiciones aeróbicas.