En la mayoría de los organismos, si hay oxígeno presente, la glucólisis es seguida por una segunda etapa de degradación de la glucosa: la respiración celular.
En esta serie de reacciones, el piruvato producido por la glucólisis se degrada, se extrae mucha más energía y se liberan dióxido de carbono y agua. Mientras lees acerca de las reacciones, recuerda que cada molécula de glucosa produce dos de piruvato.
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En las células eucariontes, la respiración celular ocurre en la mitocondria, un organelo considerado “fuente de energía” de la célula. Una mitocondria tiene dos membranas que producen dos compartimentos.
La membrana interna engloba un compartimento central que contiene la matriz fluida y la otra rodea al organelo, de modo que se produce un espacio intermembranoso entre las membranas interna y externa
• En la matriz de la mitocondria, cada molécula de piruvato se convierte en acetil CoA; produce un NADH por molécula de piruvato y libera una de CO2.
• Cuando pasa una molécula de acetil CoA por el ciclo de Krebs, su energía queda almacenada en un ATP, tres NADH y un FADH2. Sus carbonos se liberan como dos moléculas de CO2.
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• Al final de las reacciones en la matriz, las dos moléculas de piruvato producidas por cada molécula de glucosa durante la glucólisis quedan totalmente degradadas y arrojan dos ATP y 10 portadoras de electrones energéticos: ocho NADH y dos FADH2. Se liberan átomos de carbono como seis moléculas de CO2.
• El NADH y FADH2 dejan sus electrones energizados en la CTE insertada en la membrana interna de la mitocondria.
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• Cuando los electrones energizados pasan por la CTE, su energía se aprovecha para bombear H al espacio intermembranoso.
• Cuando los electrones sin energía salen de la CTE, se combinan con iones hidrógeno y oxígeno para formar agua.
• Durante la quimiósmosis, los iones hidrógeno del espacio intermembranoso bajan por su gradiente de concentración a través de los canales de ATP sintasa, la cual sintetiza ATP.