Respiración celular

Metabolismo celular
ENERGÍA:
En términos bioquímicos, representa la
capacidad de cambio, ya que la vida depende
de que la energía pueda ser transformada de
una forma a otra, cuyo estudio es la base de
la termodinámica.
Metabolismo celular
Se puede clasificar en dos tipos:
Reacciones que
requieren de
oxígeno para
poder realizarse
Reacciones que no
requieren de
oxígeno para poder
realizarse
Metabolismo celular
Para saber…
o Las coenzimas son pequeñas moléculas orgánicas
no proteicas que transportan grupos químicos entre
enzimas.
o La principal función de las coenzimas es actuar como
intermediarios metabólicos.
o Ejemplos de coenzimas: NAD, FAD, coenzima A, etc
FASES DEL METABOLISMO
• CATABOLISMO
Reacciones destructivas ( Hidrolíticas)
Moléculas orgánicas complejas (Heterótrofos y Autótrofos)
Se obtiene energía (sintetiza ATP.)
Se producen moléculas sencillas de desecho.
•ANABOLISMO
Reacciones constructivas ( Síntesis)
Precursores sencillos se convierten en moléculas complejas
Se gasta energía (utiliza ATP.)
¿Cómo obtienen energía las
células?
• La energía se obtiene a partir
de la energía química almacenada
en las moléculas de los alimentos.
• Los azúcares constituyen un
combustible
particularmente
importante y, en especial, la
glucosa
• La energía almacenada en la
glucosa se obtiene mediante
oxidación (combustión)
Respiración
celular
Respiración celular
- Es el conjunto de reacciones en las cuales el ác.
pirúvico producido por la glucólisis se desdobla a
CO2 y H2O y se producen 36 ATP. En las células
eucariontes la respiración se realiza en citosol y
mitocondrias. En Procariontes a nivel de M.
Plasmática.
- Se produce en tres etapas: Glucólisis, ciclo de
Krebs y fosforilación oxidativa.
Glucólisis
Del griego glycos: azúcar y lysis: ruptura. Es una
secuencia compleja de reacciones que se realizan en el
citoplasma de la célula y por el cual la molécula de glucosa
se desdobla en dos moléculas de ác. pirúvico.
Es el ciclo metabólico más difundido en la naturaleza,
también se lo conoce como ciclo de Embden-Meyerhof .
Se le encuentra en los cinco reinos
GLUCOLISIS
La oxidación de la glucosa es una fuente principal de energía en la mayoría de
las células. Cuando la glucosa se degrada en una serie de pequeños pasos por
medio de enzimas, una proporción de la energía contenida en la molécula vuelve a
empaquetarse en los enlaces fosfato de las moléculas de ATP.
Ocurre en el citoplasma de la célula.
El rendimiento total de la glucólisis es de 2
ATP y 2 NADH.
Glucosa + 2ADP + 2Pi + 2 NAD+  2 Piruvato + 2ATP + 2NADH + 2H+ + 2H2O
Antes de seguir:
Una vez formado el
piruvato, este puede
seguir dos caminos
químicos:
1. Si la célula esta en
un ambiente
anaeróbico, el
piruvato sigue la
ruta de la
fermentación.
2. En cambio si la
célula esta en un
ambiente aeróbico,
el piruvato sigue la
ruta de la
respiración celular
en el interior de la
mitocondria.
Se desarrolla en levaduras (hongo unicelular) y algunas bacterias. La
fermentación alcohólica es la base de las siguientes aplicaciones en la
alimentación humana: pan, cerveza,vino y otras.
Se produce en muchas bacterias (bacterias lácticas), también en
algunos protozoos y en el músculo esquelético humano (cuando es
sometido a estrés físico).
Metabolismo celular
Ciclo de Krebs
El acetil-CoA, (ácido acético activado con el
coenzima A), continúa su proceso de oxidación
hasta convertirse en CO2 y H2O, mediante un
conjunto de reacciones que constituyen el ciclo
de Krebs, punto central donde confluyen todas
las rutas catabólicas de la respiración aeróbica.
Recuerda: este ciclo se realiza en la matriz
de la mitocondria
Resultado neto ciclo ácido
cítrico:
3 NADH + 1 FADH2 +1GTP +
2 CO2
• FADH2 (flavín-adeníndinucleótido): transportador
de electrones de alta
energía similar a NADH
• GTP (guanosín-trifosfato):
transportador activo similar
a ATP
Respiración celular: Cadena transportadora
de electrones y fosforilación oxidativa
Cadena transportadora de
electrones: Transporte en
secuencia ordenada de
electrones
desde los
sustratos donadores, NADH
o FADH2
hasta la
formación final de agua,
gracias a la captación final
de electrones por parte del
oxígeno.
Este proceso ocurre en la membrana
de las mitocondrias. ( cresta)
Respiración celular: Cadena transportadora
de electrones y fosforilación oxidativa
Cuando los electrones se mueven por
la cadena transportadora salen a
niveles energéticos inferiores y van
liberando energía. Esta energía se
emplea para fabricar ATP, a partir de
ADP, en el proceso de fosforilación
oxidativa.
Por cada dos electrones que pasan del
NADH al oxígeno se forman 3
moléculas de ATP. Por cada dos
electrones que pasan desde el
FADH2 al oxígeno forman 2 de ATP. El
mecanismo por el cual se produce ATP
se
explica
por
la
teoría
del acoplamiento quimiosmótico.
Hipótesis acoplamiento quimiosmótico:
A medida que los electrones de alta energía descienden en la cadena
respiratoria, la energía liberada se utiliza para bombear protones, a través
de la membrana interna
mitocondrial, desde la matriz al espacio
intermembranoso, cuando los protones regresan a la matriz a través de una
enzima transmembranal denominada ATP sintetasa (ATPasa) se forma ATP.
Metabolismo celular
Respiración celular:
Resumen
Metabolismo celular
Resumiendo
- Por cada NADH se obtienen 3
moléculas de ATP.
- Por cada FADH2 se obtienen 2 de
ATP.
- El GTP equivale a 1 ATP
Metabolismo celular
¿En cuál de los siguientes procesos se libera CO2?
A) En la glicólisis
B) En el ciclo de Krebs
C) En la fermentación láctica
D) En la fosforilación oxidativa
E) En el transporte de electrones
B