RESPIRACIÓN CELULAR

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 .
• Necesita oxígeno para realizarse respiración aeróbica.
• Se realiza en ausencia de oxígeno  respiración
anaerobia.
• C6H12O6 + O2 + 6H2O  CO2 + 12H2O + Energía
Respiración Celular
Se puede dividir en tres procesos
metabólicos:
•La Glucólisis
•El Ciclo de Krebs
•La Fosforilación oxidativa o
cadena de transporte de
electrones.
Respiración celular
Ubicación de los Procesos
Fase II
Ciclo de Krebs
Fase I
Glucólisis
CITOPLASMA
Fase III
Cadena trasportadora
de electrones
La mitocondria es un
orgánulo citoplasmático
presente de forma
permanente en las
células eucariotas
De función energética
al intervenir en la
respiración celular
aerobia, ya que en ellas
se llevan a cabo las
reacciones del ciclo de
Krebs, cadena
respiratoria, oxidación
de ácidos grasos y, en
general, las reacciones
propias de los procesos
catabólicos
Ubicación de los Procesos
Cada uno de ellos se lleva a cabo en una región
específica de la célula:
• La Glucólisis, en el citoplasma o citosol.
(Ganancia neta de 2 moléculas de ATP y 2 moléculas
de NADH)
• El Ciclo de Krebs en la matriz de la mitocondria .
La cadena transporte de electrones en la membrana
interna de la mitocondria.
Algunas moléculas que participan en el
metabolismo energético
Glucólisis
• Primer paso en la respiración celular  Citosol
• La glucólisis o glicólisis , es la vía
metabólica encargada de oxidar la glucosa con la
finalidad de obtener energía para la célula. Consiste
en 10 reacciones enzimáticas consecutivas que
convierten a la glucosa en dos moléculas de piruvato,
el cual es capaz de seguir otras vías metabólicas y así
continuar entregando energía al organismo.
• En este proceso se degrada la glucosa para prepararla
para respiración aeróbia y anaeròbia.
Principios de la Glucólisis
• A partir de glucosa  fructosa 1,6 difosfato.
2 moléculas de ATP se convierten en ADP.
• Fructosa 1,6 difosfato se rompe y forma 2 moléculas
d 3 carbonos  fosfogliceraldehido (PGAL).
• Hasta aquí solo ha habido rearreglo de moléculas por
catálisis.
• El PGAL  2 moléculas de ácido difosfoglicérico. Un
átomo de H se transfiere de cada molécula de PGAL a
NAD  NADH
• En los siguientes 3 pasos se remueven grupos fosfatos
de las moléculas de 3C
• Se forman 2 moléculas de ácido pirúvico (PIRUVATO).
Etapas de la Glucólisis
Activación de la Glucosa
Obtención de energía
Fermentación alcohólica
 La fermentación no participa en la
cadena de transporte de electrones.
• Los microorganismos
responsables de la
fermentación son de
tres tipos:
• bacterias, mohos y
levaduras.
• Cada uno de estos
microorganismos
posee una
característica propia
sobre la
fermentación .
Ejemplos de fermentación:
 Formación de vinos
 Pan
FERMENTACIÓN ACÉTICA
C2H4O2
http://es.slideshare.net/rebeckaeguiiha/f
ermentacin-actica-35444980
FERMENTACIÓN BUTÍRICA
Fermentación Láctica
CICLO DE KREBS
Este ciclo, también conocido como Ciclo de Krebs o
Ciclo del ác. cítrico tiene esencialmente la función de
completar el metabolismo del piruvato derivado de la
glicólisis. Las enzimas del ciclo de los ácidos
tricarboxílicos (Krebs) están localizadas en la matriz de
la mitocondria (unas pocas de estas enzimas están la
membrana interna de la mitocondria). Su punto de
partida es el Acetil-CoA, obteniéndose CO2 y
transportadores de electrones reducidos.
ciclo de krebshttps://www.youtube.com/watch?v=wAvPBIz6tOM
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alum
no/2bachillerato/Fisiologia_celular/contenid
os4.htm
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.
La Acetil-CoA puede también producirse a partir de lípidos
( por beta oxidación) o del metabolismo de ciertos
aminoácidos. Su formación es un modo importante del
metabolismo central.
Balance de un ciclo cítrico:
2 Acetil-CoA + 6 NAD+ + 2FAD +2ADP +2Pi ------>
4 CO2 + 6NADH + H +2 FADH2
El Piruvato es transportado dentro de la mitocondria
y pierde dióxido de carbono para formar la Acetil
Coenzima A (Acetil CoA), una molécula de dos
carbonos.
Cuando la acetil CoA es oxidada a dióxido de
carbono en el ciclo de Krebs, la energía química es
liberada y capturada en forma de NADH, FADH 2 y
ATP
Ciclo de Krebs
Citoplasma
Formado
en la
Glucólisis
CADENA DE TRANSPORTE DE
ELECTRONES
• Los transportadores de
electrones se reducen y
oxidan para ir cediendo
electrones siendo el
Oxigeno el aceptor final
de electrones
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alu
mno/2bachillerato/Fisiologia_celular/con
tenidos5.htm
La cadena respiratoria acontece en las
crestas mitocondriales, donde se
encuentran las enzimas necesarias y
específicas que permiten el acoplamiento
energético y la transferencia de electrones.
Para este proceso se necesita oxígeno en
la célula.
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+
Resultado de la Respiración Celular
HAGAMOS ALGUNAS CUENTAS ….
• ¿CUÁNTA ENERGÍA SE OBTIENE AL OXIDAR AERÓBICAMENTE UNA MOLÉCULA DE GLUCOSA?
GLUCÓLISIS
DECARBOXILACIÓN
OXIDATIVA
CICLO DE KREBS
PRODUCE
PRODUCE
C ONSIDERANDO LOS
DOS ÁC IDOS
PIRÚVIC OS DE LA
GLUC ÓLISIS
PRODUCE
C ONSIDERANDO LOS
DOS GRUPOS AC ETILO
DE LA
DEC ARBOXILACIÓN
2 ATP
2 NADH+H+
2 NADH+H+
6 NADH+H+
2 FADH2
2 GTP
TOTAL
TOTAL
TOTAL
8 ATP
6 ATP
24 ATP
38 ATP
Y ESTOS 38 ATP REPRESENTAN MÁS DE LA MITAD DE ENERGÍA QUE
TENÍA LA MOLÉCULA DE GLUCOSA ORIGINALMENTE. PODEMOS
AFIRMAR QUE NUESTRAS MITOCONDRIAS SON MÁS EFICIENTES
PARA OBTENER ENERGÍA QUE CUALQUIER MÁQUINA TÉRMICA!!!!