La respiración celular es el
proceso bioquímico en el cuál gracias a
los enlaces químicos de las moléculas de alimento, las células, liberarán
energía para utilizarla como combustible a la hora de hacer sus ciclos fundamentales
para la vida.
Hay dos tipos de respiración
celular, la Aeróbica
(con
oxígeno) y la Anaeróbica
(sin oxígeno. Todas las células vivas tienen una de las dos.
Rubrica: : Fórmula de Respiración Celular Aeróbica
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Introducción
Para llevarse a cabo la
respiración necesita: células procariotas,
respiración en el citoplasma
o superficies internas; células eucariotas,
la mitocondria
es
donde se efectúa la respiración.
El ATP
es considerado la forma de energía que las células usan para hacer los procesos
fundamentales; el ATP es, uno de los resultados en la respiración celular.( Al
ver como se hace el ATP también se está viendo la respiración celular).
La
respiración aeróbica, es uno de los 2 tipos de respiración celular y esta, se
lleva a cabo en las células eucariotas (mitocondrias) ; para que esta
respiración se lleve a cabo se necesita lo siguiente:
* Oxígeno
* Producto final de la glucólisis
* Piruvato
Así
para
que se dé el ciclo de Krebs y, como resultado de él, ATP, desecho dióxido de carbono y
agua.
El
proceso de respiración se puede dividir en 3 pasos, los cuales son:
1 Se da la oxidación de la molécula de glucosa
para después dividirse en unos pares de moléculas de ácido
pirúvico,
mejor conocido como la Glucólisis.
2 El acído pirúvico entra a la matriz
mitocondrial para que este sea dehidrogenadizado en el complejo enzimático
piruvato.
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Se da el ciclo de Krebs, la cadena de
respiración y la fosforilación oxidativa.
Se
divide en 3 pasos:
1. Preparación, se activa la célula
con el ATP
2. Oxidación, la glucosa y la
fructosa se oxidan y son convertidas a las moléculas correspondientes al igual
que los componentes
indicados.
3. Fosforilación (esta es donde se
divide la glucosa en dos de ácido pirúvico)
Como
resultado final de la glucólisis se obtiene:
2 moléculas de ATP, 2 moléculas
de NADH
2
moléculas de ácido pirúvico, 2.5 moléculas
de ATP.
Tiene que existir la formación de
Acetil CoA para que el ciclo de Kerbs pueda tener inició, esta se da en la
matriz de la mitocondria por medio del complejo “piruvato deshidrogenasa”
Este complejo está formado por
diferentes enzimas
Es la segunda etapa de la
respiración celular.
Las moléculas de ácido pirúvico
se atraviesan con las membranas de la mitocondria para poder llegar a la matriz
mitocondrial.
Existen un complejo enzimático,
se llama “piruvato deshidrogenasa”, esta es la que se encarga de la reacción a
continuación.
Ambos ácidos pirúvicos son unidos
por un compuesto llamado “ coenzima A” o sea CoA, estas forman moléculas de
acetil-coenzima A.
Por cada una de estas moléculas
se forma NADH y otra molécula de dióxido de carbono.
Aquí toda la entramada red de rutas métabolicas da
inicio, o sea, la acetil coenzima A puede venir de la oxidación de la glucosa.
Se obtiene en total: 2 moléculas de NADH y 2 moléculas
de dióxido de carbono.
Rubrica: : Formación de Acetil CoA en la Respiración Celular
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Ciclo de Krebs
* Ácido cítrico o ácido * Se produce en la mitocondria o
citoplasma*Aeróbica* El piruvato se convierte en AcCoA (acetil-Coenzima A)* Se forma un ácido carboxílico* Se separan y oxidan los carbonos
* Oxidación:
los piruvatos se separan en dos grupos. Uno
de ellos consiste de dos carbonos, el otro de cuatro.
* Se
forma
citrato.
* El
ATP
inhibe este citrato; sin embargo el citrato puede formar cis aconitato. (Más
tarde isocitrato). [Aconitasa]
* El
isocitrato se vuevle Alfa Cetoglutarato. Produce NADH.
* Se
producen de 2.5 a 3 ATP
* También
se obtiene Dióxido de Carbono
* El
Alfa Cetoglutarato se convierte en SuccinilCoA (se genera NADH)
* Succinato:
SuccinilCoA Sintasa
* Fumarato:
Succinato Deshidrogenasa (FADH2).
* Malato:
Fumarasa.
* Malato Deshidrogenasa produce NADH.* NADH y FADH se convierten en ATP en la membrana interna de la mitocondria (fosfoliración oxidativa).* 1
molécula glucosa: 30-32 ATP
* 2
molécula glucosa: 2 piruvatos (dos ciclos de Kreb)
* 1
NADH: 3 ATP
* 1
FADH: 2 ATP* 1
GTP: 1 ATP
El
piruvato deshidrogenasa convierte al piruvato en Acetil CoA con:
1.Tiamina
2.FAD
3.NAD
4.Coenzima
A del ácido Pantoténico
5.Ácido
lipóico
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Esta es la última etapa de la
respiración celular, a la cual también se le conoce como “cadena respiratoria”
En esta etapa se produce la mayor
cantidad de energía en forma de ATP.
Se lleva a cabo en espacio
intermembranoso de las células que es en donde fluyen electrones desde el NADH
y el FADH2 hasta la formación de agua.
El NADH y el FADH se encargan de llevar electrones a a membrana
interna de la mitocondria, son recogidos por una serie de transportadores de
electrones.
Al conducirlos por medio de la
cadena de transportadores, estos electrones crean una energía la cual permite
bombear moléculas de hidrógeno hacia el espacio intermembranoso, esto hace que
aumente la concentración de las moléculas en el espacio.
El hidrógeno se encuentra junto
con las moléculas de oxígeno en la matriz mitocondrial, forman el agua . Una de
estas partes se utiliza en el ciclo de Kerbs.
El movimiento de los iones H+
cuando regresan a la matriz, permite que la síntesis de ATP se lleve a cabo.
La
respiración celular se utiliza para almacenar energía y convertirla. Hay dos
principales tipos de respiración: aeróbica y anaeróbica. La primera requiere de
oxígeno, la segunda no.
Mediante cuatro procesos
fundamentales se logra reservar energía y calor. Gracias a que toma como base
la glucosa es que podemos entender que el cuerpo necesita alimento, como si
fuese un combustible para crear alrededor de 38 ATP’s.
Es la función primaria y más
vital de los organismos, ya que sin ella no se tendría energía ni recursos para
otras reacciones.