Respiración Aeróbica 1.- Respiración celular: en este proceso el sustrato (compuesto orgánico como carbohidratos, lípidos, proteínas, etc.) se oxida completamente,

Presentación del tema: "Respiración Aeróbica 1.- Respiración celular: en este proceso el sustrato (compuesto orgánico como carbohidratos, lípidos, proteínas, etc.) se oxida completamente,"— Transcripción de la presentación:

1 Respiración Aeróbica 1.- Respiración celular: en este proceso el sustrato (compuesto orgánico como carbohidratos, lípidos, proteínas, etc.) se oxida completamente, convirtiéndose en compuestos inorgánicos (CO2, H2O, NH3) pobres en energía y liberándose mucha energía que se almacena en forma de ATP. Debe existir una última molécula que capte los electrones o los hidrógenos desprendidos en las reacciones de oxidación del sustrato. El aceptor final de los electrones (molécula que capta electrones) que se desprenden en estas oxidaciones es un compuesto inorgánico.

2 Respiración Aeróbica Según sea el compuesto inorgánico aceptor de electrones, podemos diferenciar dos tipos de respiración celular: a) Respiración aerobia: El aceptor final de los electrones es el oxígeno (O2) que al aceptarlos se reduce a agua. Este es el proceso que más frecuentemente utilizan los seres vivos para obtener energía. b) Respiración anaerobia: En este caso el aceptor final de los electrones no es el oxígeno sino otros compuestos inorgánicos tales como: el NO3-, SO4= etc., por ello no es necesario oxígeno. Sólo se da en algunos microorganismos.

3 Respiración Aeróbica ¿Que es la respiración aeróbica?: es un conjunto de reacciones químicas que ocurren en el interior de las células y consiste en la degradación de la glucosa hasta que se convierte en agua (H2O), dióxido de carbono (CO2) y energía en forma de ATP en presencia de oxigeno (O2). La ecuación química de la respiración aeróbica es: Glucosa (C6H12O6) + Oxígeno (O2) = Dióxido de Carbono (CO2) + Agua (H2O ) + Energía (ATP) La respiración aeróbica comprende tres procesos: a) La glucólisis b) El Ciclo de Krebs c) La cadena respiratoria.

4 Respiración Aeróbica Glucólisis o Glicólisis: Tiene lugar en el citoplasma celular. Consiste en una serie de nueve reacciones, cada una catalizada por una enzima determinada, que permite transformar una molécula de glucosa en dos moléculas de un compuesto de tres carbonos, el ácido pirúvico. Se produce en todas las células vivas, desde procariotas hasta eucariotas animales y vegetales. Se necesita la energía de 2 moléculas de ATP para iniciar el proceso, pero una vez iniciado se producen 2 moléculas de NADH (abreviación de nicotinamida adenina dinucleótida; NAD+ en su forma oxidada y NADH en su forma reducida, su función principal es el intercambio de electrones en la producción de energía de todas las células) y 4 de ATP por lo que el balance final es de: 2 NADH y 2 ATP por molécula de glucosa.

5 Respiración Aeróbica La reacciones que se llevan a cabo en la glucólisis pueden escribirse de la manera siguiente: Glucosa + 2 ADP + 2P(fosfato) + 2 NAD+ ==> 2Acido pirúvico + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 Agua Por tanto , al final del proceso de glucólisis la molécula de glucosa queda transformada en dos moléculas de ácido pirúvico, es en éstas moléculas donde se encuentra en estos momentos la mayor parte de la energía contenida en la glucosa. Concluyendo, podemos decir que el proceso de glucólisis se lleva a cabo en dos partes. En la primera parte se necesita energía, que es suministrada por dos moléculas de ATP, que servirán para fosforilar la glucosa y la fructosa. Al final de esta fase se obtienen, en la práctica dos moléculas de PGAL (Glicelaldehído-3-fosfato), ya que la molécula de DHAP (dihidroxiacetona-fosfato), se transforma en PGAL. En la segunda fase, que afecta a las dos moléculas de PGAL, se forman cuatro moléculas de ATP y dos moléculas de NADH. Se produce una ganancia neta de dos moléculas de ATP.

6 Respiración Aeróbica El ácido pirúvico formado durante la glucólisis pasa desde el citoplasma a la mitocondria, atravesando las membranas. El ácido pirúvico sufre una oxidación, se libera una molécula de CO2 y se forma un grupo acilo (CH3-CO). Cada grupo acilo se une a una Coenzima A (es una vitamina conocida como ácido pantoténico) y se forma acetilCoenzimaA (ácido acético activado con la coenzima A). En este momento empieza el ciclo de Krebs.

7 Respiración Aeróbica Ciclo de Krebs: son una serie de reacciones que se realizan en todas las células desde las procariotas hasta las eucariotas. Esto ocurre en las mitocondrias y durante este ciclo se liberan 2 moléculas de CO2 por cada molécula de ácido pirúvico. El ciclo ocurre de la siguiente manera:

8 Respiración Aeróbica La molécula de ácido acético, que se originó por el desdoblamiento de una molécula de ácido pirúvico, entra en una serie de reacciones químicas conocidas como el ciclo de Krebs a) La acetilCoenzima A (dos carbonos) se combina con el ácido oxalacético (4 carbonos) para dar origen al ácido cítrico (6 carbonos). b) El ácido cítrico (6 carbonos) pierde un carbono en forma de CO2 y se origina el ácido cetoglutárico (5 carbonos). c) El ácido cetoglutárico pierde un carbono en forma de CO2 y se transforma en ácido oxalacético (4 carbonos) que se combina nuevamente con la acetilCoenzima A para iniciar el ciclo.

9 Respiración Aeróbica En este ciclo se consigue la oxidación total de los dos átomos de carbono del grupo acilo o acetilo, que se eliminan en forma de CO2; los electrones de alta energía obtenidos en las sucesivas oxidaciones se utilizan para formar NADH Y FADH2 (flavín adenín dinucleótido, abreviado FAD en su forma oxidada y FADH2 en su forma reducida, es un coenzima que interviene en las reacciones metabólicas de oxidación y reducción y su función es dador o aceptor de electrones y protones), que luego entrarán en la cadena respiratoria.

10 Respiración Aeróbica ¿Qué es la cadena respiratoria o cadena transportadora de electrones? Durante el proceso de transferencia de carbonos que ocurre en el ciclo de Krebs no se obtuvo energía, es sólo a través de la transferencia del hidrógeno que la energía se libera en la respiración. Durante el ciclo de Krebs los hidrógenos y los electrones son transferidos al oxígeno desde el ácido cítrico. Cuando se esta está dando la transferencia de electrones, se efectúa la máxima liberación de energía y se captura en forma de ATP. Los electrones de los átomos de hidrógeno son transferidos por unas enzimas conocidas como cadena respiratoria. En el transcurso de la respiración, aproximadamente la mitad de la energía que tiene la molécula de azúcar es convertida en ATP.

11 Respiración Aeróbica Cadena respiratoria: Sería la etapa final del proceso de la respiración celular, es entonces cuando los electrones "arrancados" a las moléculas que se respiran y que se "almacenan" en el NADH Y FADH2, irán pasando por una serie de transportadores, situados en las crestas mitocondriales formando grandes complejos enzimáticos. La disposición de los transportadores permite que los electrones "salten" de unos a otros, liberándose una cierta cantidad de energía (son reacciones de oxidación y reducción) que sirven para formar un enlace de alta energía entre el ADP y el P (fosfato), que da lugar a una molécula de ATP. El último aceptor de electrones es el oxígeno molecular y otra consecuencia será la formación de agua.

12 Respiración Aeróbica

13 Respiración Aeróbica Podemos concluir diciendo que la respiración aeróbica: a) Es el proceso más importante dentro de la célula que constituyen una serie de reacciones de oxidación y reducción obteniendo energía a través de la degradación de sustancias orgánicas como por ejemplo: la glucosa. b) Se lleva a cabo en tres pasos denominados: la glucólisis, el ciclo de Krebs y la cadena transportadora de electrones. c) Es una vía que requiere de la presencia de oxígeno molecular. d) Ocurre en la mitocondria de la célula. e) Oxida el ácido piruvico convirtiéndolo en agua y tres moléculas de CO2. f) El proceso se gasta 36 moléculas de ATP.