RESPIRACIÓN CELULAR (RC)

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2 RESPIRACIÓN CELULAR (RC)
RC: Proceso metabólico que tiene como objetivo generar E (ATP) a partir de metabolitos primarios (moléculas combustibles). C6H12O6 + 6O2 + 6H20 ---> 6CO2 + 12H2O + ATP

3 RESPIRACIÓN CELULAR Es el proceso por el cual la energía química de las moléculas de "alimento" es liberada y parcialmente capturada en forma de ATP Los carbohidratos, grasas y proteínas pueden ser usados como fuentes de energía en respiración celular La glucosa es el ejemplo más común para examinar las reacciones y caminos involucrados

4 Vías Metabólicas Anaeróbicas: No consumen oxígeno libre
Aeróbicas: Consumen oxígeno libre

5 Respiración Celular Se puede dividir en tres procesos metabólicos:
La Glucólisis ACETILACION El Ciclo de Krebs La Fosforilación oxidativa o cadena de transporte de e-

6 Respiración celular La degradación de la glucosa mediante el uso de oxígeno o alguna otra sustancia inorgánica, se conoce como respiración celular. La respiración celular que necesita oxígeno se llama respiración aeróbica.

7 Algunas moléculas que participan en el metabolismo energético

8 Respiración Celular citoplasma

9 Ubicación de los Procesos
Cada uno de ellos se lleva a cabo en una región específica de la célula: La Glucólisis, en el citoplasma El Ciclo de Krebs en la matriz de la mitocondria La cadena transporte de e- en la membrana interna de la mitocondria

10 Ubicación de los Procesos
Fase II Ciclo de Krebs Fase I Glucólisis CITOPLASMA Fase III Cadena trasportadora de electrones

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13 CUADRO RESUMEN DE LAS 3 ETAPAS DE CICLO DE KREBS
AcCoA

14 Glucólisis Ocurre en el Citoplasma, en ausencia de oxígeno (reacción anaeróbica) La Glucosa (azúcar de 6 carbonos) se rompe en dos moléculas de tres carbonos llamadas piruvato. Ganancia neta de 2 moléculas de ATP y 2 moléculas de NADH.

15 G L U C Ó I S

16 Glucólisis Citoplasma

17 RXS ATP NADH2 FADH2 ATP TOTAL Glicólisis 2 Acetilación Ciclo Krebs Producción bruta

18 Respiración anaeróbica
No todas las formas de respiración requieren oxígeno. Algunos organismos (bacterias) degradan su alimento por medio de la respiración anaeróbica. Aquí, el aceptor final de electrones es otra sustancia inorgánica diferente al oxígeno. Se produce menos ATP que en la respiración aeróbica.

19 Fermentación Alcohólica Protozoarios, Protistas (levaduras)
A la falta de oxígeno, el ácido pirúvico puede convertirse en etanol (alcohol etílico) o ácido láctico según el tipo de célula El ácido pirúvico formado en la glucólisis se convierte anaeróbicamente en etanol. En el primer caso se libera dióxido de carbono, y en el segundo se oxida el NADH y se reduce a acetaldehído. Alcohólica: 2 ácido pirúvico + 2 NADH  2 etanol + 2 CO2 + 2 NAD+

20 Fermentación alcohólica
Alcohólica: 2 ácido pirúvico + 2 NADH  2 etanol + 2 CO2 + 2 NAD+

21 Fermentación Láctica Células animales
En esta reacción el NADH se oxida y el ácido pirúvico se reduce transformándose en ácido láctico. En las células musculares como resultado de ejercicios extenuantes durante los cuales el aporte de oxígeno no alcanza a cubrir las necesidades del metabolismo celular. Láctica: 2 ácido pirúvico + 2 NADH  2 ácido láctico + 2 NAD+

22 Proceso de Fermentación alcohólica y láctica
Citoplasma Glucólisis

23 AcCoA CO2

24 Preparación del Ácido Pirúvico
El ácido pirúvico sale del citoplasma y atraviesa las membranas externa e interna de las mitocondrias. Antes de ingresar al Ciclo de Krebs, el ácido pirúvico, (3 C), se oxida. carbono (descarboxilación oxidativa) y queda un grupo acetilo (Acetil-CoA), de dos carbonos. En esta reacción exergónica, el hidrógeno del carboxilo reduce a una molécula de NAD+ a NADH.

25 2 2 2 (+) ac. Oxalacético= 2 C-C-C-C 2 C-C-C-C-C-C- = acido cítrico + 2NADH

26 RXS ATP NADH2 FADH2 ATP TOTAL Glicólisis 2 Acetilación Ciclo Krebs Producción bruta

27 Ciclo de Krebs Rendimiento es por cada grupo acetilo que ingresa al ciclo: 2 moléculas de CO2 1 molécula de ATP 3 moléculas de NADH 1 molécula de FADH2 Ambas moléculas son transportadores de electrones y transfieren energía al ATP por la vía de la cadena de transporte de electrones.

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29 RXS ATP NADH2 FADH2 ATP TOTAL Glicólisis 2 Acetilación Ciclo Krebs 6 Producción bruta

30 Las otras vías de los metabolitos primarios

31 Fosforilación oxidativa por la Cadena de transporte de electrones
Ocurre en la Membrana interna de la mitocondria Permite la liberación de una gran cantidad de energía química almacenada en el NAD+ que había sido reducido a NADH y FAD reducido a FADH2. La energía liberada es capturada en la forma de un ATP: 3 ATP por NADH y 2 ATP por FADH2.

32 Los transportadores de electrones se reducen y oxidan para ir cediendo electrones siendo el Oxigeno el aceptor final de electrones

33 Mecanismos producción ATP
Fosforilación (adición de un grupo fosfato al ADP) Teoría de la quimiósmosis: se da en las membranas, por medio de la actividad de la ATP sintetasa Uso de la energía almacenada en el gradiente de concentración de iones H+

34 Cadena de electrones

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36 Quimiósmosis del ATP alta concentración de H+
ATP sintetasa utiliza el gradiente de energía para producir ATP Membrana ENERGÍA DEL NADH baja concentración de H+ ATP sintetasa Cadena de transporte de electrones

37 Resultado de la Respiración Celular

38 RXS ATP NADH2 FADH2 ATP TOTAL Glicólisis 2 6+2=8 8 Acetilación 6 Ciclo Krebs 18+4=22 22+2=24 24 Producción bruta 38

39 Resultado de la Respiración Celular

40 Ciclo de Krebs Cadena de electrones