Embed Size (px)
DESCRIPTION
Citation preview
Colegio Los NogalesPuente Alto.
Unidad: “Respiración.”
Prof. Karen Venegas Peña.
Objetivo:
Entender los procesos de la nutrición desde el nivel fisiológico al celular y la función de lo sistemas que participan en ellos.
El término respiración se usa para referirse a dos procesos totalmente diferentes
Etapa del metabolismo celular en la que participa un organelo
citoplasmático denominado mitocondria
Respiración celular.
Proceso que se desarrolla a nivel del sistema respiratorio y consiste en hacer llegar grandes cantidades
de aire hacia las superficies respiratorias.
Ventilación pulmonar.
Funciones del sistema respiratorio.
- Intercambiar gases respiratorios (O2 y CO2) entre la atmósfera y la sangre, a nivel de los alvéolos pulmonares (hematosis).
- Controlar el grado de acidez sanguínea (pH), mediante la regulación de la concentración de CO2 en la sangre.
- Excretar sustancias volátiles nocivas (cuerpos cetónicos, anestésicos, entre otros).
- Excretar H2O, lo que ayuda a la regulación de la temperatura corporal.
Organización del sistema respiratorio humano
Organización del sistema respiratorio humano.-
Las estructuras anatómicas involucradas en la respiración, están divididas funcionalmente en una porción conductora, y otra respiratoria.
a) Porción conductora:
Sistema de vías aéreas que se inicia en las fosas nasales y que se continúan en la faringe, laringe y tráquea.
La tráquea se subdivide en dos bronquios principales, derecho e izquierdo, cada uno se vuelve a subdividir unas 20 veces, con lo que se forman bronquiolos de calibres cada vez menores, hasta llegar a los bronquiolos terminales.
La porción conductora no efectúa el intercambio gaseoso y es conocida como espacio muerto (unos 150 mL de aire).
Estructura Característica / Función
Cavidad nasal
La mucosa nasal, tiene dos partes: el epitelio y el tejido conjuntivo.
El epitelio, está en contacto con el aire, es la parte superficial.
El tejido conjuntivo, es la parte profunda, en contacto con el hueso. En el se encuentran las glándulas, que son responsables de la secreción del moco nasal.
Estructura
Característica / Función
Faringe
Es un músculo en forma de tubo que ayuda a respirar y está situado en el cuello y revestido de membrana mucosa; conecta la nariz y la boca con la tráquea y el esófago, respectivamente, por lo que es parte de ambos sistemas tanto respiratorio, como digestivo . (13 cm)
Posee tres porciones:
Nasofaringe: también se llama faringe superior o rinofaringe al encontrarse en la parte posterior de la cavidad nasal.
Orofaringe: también se llama faringe media o bucofaringe porque por delante se abre a la boca o cavidad oral.
Laringofaringe: también se llama hipofaringe o faringe inferior. Comprende las estructuras que rodean la laringe por debajo de la epiglotis.
Estructura Característica / Función
Laringe
Es un órgano tubular, constituido por varios cartílagos, que comunica la faringe con la tráquea.
Se halla delante de la faringe y en comunicación con ésta.Es una estructura músculo-cartilaginosa.
Su función principal es la filtración del aire inspirado.
Permite el paso de aire hacia la tráquea y los pulmones y se cierra para no permitir el paso de comida durante la deglución
Tiene la función de órgano fonador, es decir, produce el sonido.
Epiglotis: Es una especie de válvula que cubre la entrada de la laringe y que
se mueve hacia arriba y hacia abajo, impidiendo que los alimentos entren en
ella y en la tráquea al tragar.
Marca el límite entre la orofaringe y la laringofaringe.
Estructura Característica / Función
Tráquea
Es un órgano del aparato respiratorio de carácter cartilaginoso y membranoso que va desde la laringe a los bronquios.
La tráquea mide entre 10 y 11 cm de longitud, su diámetro es de 2 a 2,5 cm.
Está formada por veinte anillos de cartílago en forma de herradura; con la parte anterior de cartílago duro, y la parte posterior de músculo liso, ya que la vía digestiva esofágica pasa por detrás de este órgano.
Su función es brindar una vía abierta al aire inhalado y exhalado desde los pulmones.
Estructura Característica / Función
Bronquio
Es uno de dos conductos tubulares fibrocartilaginosos en que se bifurca la tráquea conduciendo el aire hacia a los bronquiolos y estos a los alvéolos.
Son tubos con ramificaciones progresivas arboriformes y diámetro decreciente, cuya pared está formada por cartílagos, capas musculares, elásticas y de mucosa.
Al disminuir el diámetro pierden los cartílagos, adelgazando las capas muscular y elástica.
Separa el aire inhalado a los pulmones para ser utilizado.
Conduce el aire que va desde la tráquea hasta los bronquiolos.
Bronquiolos
Son las pequeñas vías aéreas en que se dividen los bronquios llegando a los alveolos pulmonares.
En nuestros pulmones tenemos alrededor de 750.000.000. No poseen cartílagos, la pared es sólo musculatura lisa.
Conduce el aire que va desde los bronquios pasando por los bronquiolos y terminando en los alvéolos.
b) Porción respiratoria :
- Está constituida por los bronquiolos respiratorios y los alvéolos, los que se encuentran al final de la porción conductora.
- Las paredes alveolares son muy delgadas, lo que permite un eficiente intercambio (por difusión simple) de gases (O2 y CO2), proceso denominado hematosis.
- Son estructuras extremadamente frágiles que deben ser mantenidas y protegidas de factores adversos.
Estructura
Característica / Función
Alvéolo
Son los divertículos terminales del árbol bronquial, en los que tiene lugar el intercambio gaseoso entre el aire inspirado y la sangre.
Entre los 2 pulmones, se suman unos 750.000.000 alvéolos.
Son sacos recubiertos en su pared interna por líquido y agente tensoactivo (líquido surfactante), hay aproximadamente 300 millones de ellos en todo el aparato respiratorio, ubicados en las terminaciones de los bronquiolos pulmonares.
En ellos se produce el intercambio de gases entre la sangre y el aire inspirado. Este intercambio permite al organismo obtener el gas principal para el mismo (oxígeno).
- Las delgadas paredes que separan a alvéolos vecinos, presentan poros que proveen ventilación colateral, importante en la prevención del colapso pulmonar.
-Cada alvéolo está recubierto por un epitelio constituido por dos tipos de células:
• los neumocitos tipo I, que constituyen al epitelio respiratorio.
• los neumocitos tipo II, células secretoras que producen el surfactante pulmonar, que impide el colapso pulmonar.
- Además, es una región altamente colonizada por células de defensa (Ej. Macrófagos), que evitan la aparición de infecciones locales.
Estructura Característica/ Función
Pulmones
Se ubican en la caja torácica, a ambos lados del mediastino.
El pulmón derecho es algo más grande que su homólogo izquierdo (debido al espacio ocupado por el corazón).
Son los órganos en los cuales la sangre recibe oxígeno desde el aire y a su vez la sangre se desprende de dióxido de carbono el cual pasa al aire.
Este intercambio, se produce mediante la difusión del oxígeno y el dióxido de carbono entre la sangre y los alvéolos que forman los pulmones.
Pleura parietal o externa
Recubre y se adhiere al diafragma y a la parte interior de
la caja torácica
pleura visceral
recubre el exterior de los pulmones, introduciéndose en sus lóbulos a través de
las cisuras.
Entre ambas capas existe una pequeña cantidad (unos 15 cc) de líquido lubricante denominado líquido pleural.
Los pulmones están situados dentro del tórax, protegidos por las costillas y a ambos lados del corazón.
Son huecos y están cubiertos por una doble membrana lubricada (serosa) llamada pleura. Están separados el uno del otro por el mediastino.
La pleura es una membrana de tejido conjuntivo, elástica, que evita que los pulmones rocen directamente con la pared interna de la caja torácica.
1.- Músculos intercostales: La función principal es la de movilizar un volumen de aire que sirva para, tras un intercambio gaseoso apropiado, aportar oxígeno a los diferentes tejidos.
2.- Diafragma: Músculo estriado que separa la cavidad torácica de la cavidad abdominal.
Interviene en la respiración, descendiendo la presión dentro de la cavidad torácica y aumentando el volumen durante la inhalación y aumentando la presión y disminuyendo el volumen durante la exhalación.
Este proceso se lleva a cabo, principalmente, mediante la contracción y relajación del diafragma.
Músculos Respiratorios.-
Mecánica de la respiración
Posición del diafragma durante la inspiración y la espiración
Ventilación pulmonar
El primer movimiento respiratorio corresponde a la ___________, que determina el ingreso de aire hacia las vías respiratorias. Se produce gracias a la _____________del diafragma y músculos intercostales externos, por lo que se clasifica como un proceso_______. La contracción de estos músculos determina el __________del volumen pulmonar con la consecuente _________________ de la presión intrapulmonar.
inspiración
contracción
activoaumento
disminución
Ventilación pulmonar
El segundo movimiento es la__________. En el caso que no sea forzada, se considera un proceso_________, ya que sólo se requiere de la relajación de los músculos de la inspiración. La espiración puede ser también_________. En este caso se trata de un proceso__________, ya que se produce la contracción de los músculos abdominales e intercostales internos. En esta etapa, el volumen de la caja torácica ___________más de lo habitual y la presión____________, eliminando una cantidad mayor de aire.
espiración
pasivo
forzadaactivo
disminuyeaumenta
Relación de presiones en los procesos de inspiración y espiración.
3. Durante la espiración el diafragma se relaja
Hematosis o respiración externa
Oxígeno Dióxido de
carbono
Nitrógeno
Vapor de agua
Aire inspirado
21% 0,03% 79% Variable
Aire espirado
16% 4% 79% Abundante
PO 2
Hematosis o respiración externa
Respiración Interna
Número de alvéolos
por pulmón
Superficie total
estimada en m2
Superficie de contacto aire-sangre
en m2
Espesor de la pared
alveolar en µm
Volumen total en
litros
300.000.000
200 70 0,1 – 0,4 3
Hematosis o respiración externa
¿Cómo ocurre el transporte de gases?.
¿Qué cambios experimentan las presiones de los gases respiratorios?
¿Cómo se transportan los gases respiratorios por la sangre?
CO2
- 7% DISUELTO EN EL PLASMA- 23% UNIDO A LA HEMOGLOBINA
CARBAMINOHEMOGLOBINA
- 70% IÓN BICARBONATO
1.- Cuando respiramos, inspiramos o espiramos unos 500 mL (1/2 L) de aire, que suele ser denominado volumen corriente (VC).
2.-Durante el ejercicio físico, nuestra respiración se hace más profunda y más acelerada, lo cual permite ingresar mayor cantidad de aire a nuestros pulmones. Eventualmente, uno podría inspirar unos 3.300 mL de aire adicionales a los 500 mL que solemos inspirar normalmente.
Capacidad pulmonar. Volúmenes pulmonares.
Este volumen adicional es conocido como volumen de reserva inspiratorio
(VRI) o volumen complementario.
3.- En la situación opuesta suele ocurrir que a veces, espiramos volúmenes de aire mayores a los 500 mL que hemos inhalado tranquilamente.
4.- Ejemplo:Piense en un bostezo, usted podría espirar un volumen de aire que se aproxima a los 2 L, lo que significa que ha espirado un volumen adicional al volumen corriente, de 1200 mL.
Este volumen adicional es conocido como volumen de reserva espiratoria (VRE) o
volumen suplementario
5.- Después de realizar una inspiración a nuestra máxima capacidad, podríamos llegar a albergar unos 6 L de aire en nuestros pulmones. Si posteriormente realizásemos una exhalación forzada, podríamos evacuar unos 4,5 a 5 L de aire.
Este último volumen es nuestra capacidad vital y corresponde a la suma de los volúmenes corriente, complementario y suplementario, o sea, 500 mL + 3.300 mL + 1.200 mL lo que da un total de 5.000
mL (5 L).
6.- Cierta cantidad de volumen de aire siempre permanece alojado en nuestros pulmones, que correspondería aproximadamente a 1,0 L, y es conocido como volumen residual (VR).
Capacidad pulmonar
¿Qué factores influyen en a afinidad de la hemoglobina con los gases respiratorios?
a) concentración de oxígeno
b) Temperatura
¿Qué factores influyen en a afinidad de la hemoglobina con los gases respiratorios?
¿Qué factores influyen en a afinidad de la hemoglobina con los gases respiratorios?
c) pH sanguíneo
La respiración es regulada por el sistema nervioso. ¿Cómo ocurre esta regulación?
El tronco encefálico genera y controla el ritmo respiratorio.
Al seccionar el tronco en distintos niveles se revela que el ritmo respiratorio basal se
genera en el bulbo raquídeo y es modificado por neuronas localizadas en la
protuberancia o arriba de ella.
A pesar de lo cambiante que pudieran ser las necesidades metabólicas del organismo, las concentraciones sanguíneas de
oxígeno, anhídrido carbónico y de protones, en todo momento, se mantienen prácticamente inalterables.
La respiración se encuentra regulada por el sistema nervioso mediante un centro respiratorio presente en el
tronco encefálico.
Centros Respiratorios
Están constituidos por varios núcleos neuronales ubicados tanto en el bulbo raquídeo (grupos respiratorios dorsal y ventral) como en la protuberancia
anular (centro neumotáxico y centro apnéustico).
Mientras los núcleos del bulbo se encargan de dar ritmicidad a la respiración (esto es, luego de un movimiento inspiratorio viene otro espiratorio), los núcleos
de la protuberancia anular se encargan de cambiar la frecuencia respiratoria (número de inspiraciones por minuto).
Regulación del ritmo respiratorio
a)Grupo respiratorio dorsal:
-Controla la respiración normal.
-Es estimulado por los impulsos sensitivos que provienen de quimiorreceptores centrales (ubicados en el bulbo raquídeo), quimiorreceptores periféricos (ubicados en la pared de las arterias carótidas y aorta), mecanorreceptores pulmonares y barorreceptores.
-Como resultado, el grupo respiratorio dorsal inicia los movimientos inspiratorios
b) Grupo respiratorio ventral:
- Controla la respiración forzada (que permite una mayor ventilación pulmonar).
- Es estimulado por el grupo respiratorio dorsal.
- Como resultado de ello, el grupo respiratorio ventral inicia los movimientos inspiratorios y espiratorios
Mecánica de la respiración en reposo y forzada
Regulación de la frecuencia respiratoria.
Los centros neumotáxico y apnéustico actúan sobre el centro de la ritmicidad respiratoria del bulbo raquídeo (grupos respiratorios dorsal
y ventral) modificando el tiempo para la inspiración respiratoria. a) Centro neumotáxico:
Su función es limitar el tiempo para la etapa de inspiración originada por el grupo neuronal dorsal del bulbo raquídeo, de modo que, al generar inspiraciones breves, aumenta la frecuencia respiratoria.
b) Centro apnéustico:
Su función es aumentar el tiempo para la etapa de inspiración originada por el grupo neuronal dorsal del bulbo raquídeo, de modo que, al generar inspiraciones más profundas, disminuye la frecuencia respiratoria.
Regulación sobre el centro respiratorio.
- Mecanismos regulatorios capaces de modificar la función respiratoria, actúan sobre el centro respiratorio nervioso del tronco encefálico.
- Existen tres tipos de controles respiratorios: el control voluntario/ involuntario sobre la respiración, el control reflejo del llenado pulmonar, mediado por mecanorreceptores pulmonares, que impide el excesivo llenado del pulmón y el control químico.
La finalidad de la respiración es mantener concentraciones sanguíneas adecuadas de oxígeno, dióxido de carbono y protones a nivel tisular.
Este control directo lo ejercen las concentraciones de CO2 y protones sanguíneos al actuar directamente sobre los quimiorreceptores
centrales (ubicados en el bulbo raquídeo).
Observación:
1.- La concentración de oxígeno sanguíneo ejerce una pobre (o nula) estimulación de los receptores centrales ubicados en el bulbo raquídeo.
2.- Sin embargo, una brutal caída de la concentración de oxígeno sanguínea, sí sería capaz de estimular a los quimiorreceptores periféricos aórticos y carotídeos.
3.- A menos que esto último suceda, se debe considerar que el oxígeno NO ejerce un control químico directo sobre la respiración.
Regulación de la respiración durante el ejercicio físico.
Durante el ejercicio físico tanto la demanda por oxígeno como la producción de CO2, por parte de los tejidos, aumentan hasta casi 20 veces, respecto del estado de reposo.
Sin embargo, la concentración de O2, CO2 y protones, presentes en la sangre, se mantienen prácticamente sin cambios.
El responsable del aumento de la ventilación pulmonar serían estímulos nerviosos cerebrales que partiendo de la corteza motora estimularían el centro respiratorio del tronco encefálico.
Para satisfacer la demanda metabólica durante el ejercicio físico, se producen grandes cambios fisiológicos que afectan tanto a la mecánica
ventilatoria (por estimulación del centro respiratorio) como a la del sistema cardiovascular
(por estimulación del centro vasomotor).
Por una parte, aumenta la frecuencia respiratoria y por otra el aporte sanguíneo a los órganos en
activo metabolismo.
Algunos órganos reciben mayor aporte sanguíneo durante el ejercicio que durante el reposo, y otros, en cambio, ven su aporte disminuido.
El riego cerebral, cardíaco, pulmonar y renal permanece constante ó, incluso, disminuyen, para, así, derivar un mayor riego sanguíneo a la
piel y los músculos.
Adaptación del organismo al ejercicio y la altura.
Algunos parámetros corporales normales:
Presión arterial CO2 : 40 mm de Hg.Presión arterial O2 : 98 mm de Hg.pH arterial : 7.4Glicemia : 80 – 120 mg glucosa/100 ml sangre.Frecuencia cardiaca : 75 latidos/minuto.Frecuencia respiratoria : 12 ciclos/minuto.Volemia : 5 litros de sangre.
¿Qué modificaciones produce el ejercicio sobre los parámetros que se mencionan?
Homeostasis
ADAPTACIÓN AL ESFUERZO
EJERCICIO FÍSICO INTENSO
AUMENTO DEL FLUJO SANGUÍNEO AL TEJIDO MUSCULAR
AUMENTO DEL APORTE DE OXÍGENO AL TEJIDO MUSCULAR
AUMENTO DE LA COMBUSTIÓN DE LA GLUCOSA
AUMENTO DE LA PRESIÓN DE CO2
¿Qué vasos se encargan de redistribuir el flujo sanguíneo?
¿En qué función celular se utilizará el oxígeno que se aporta adicionalmente al tejido
muscular?
¿Qué órgano aporta glucosa para elevar la glicemia?
¿Qué hormona participa de este efecto? ¿Qué variación tiene la presión de CO2 a consecuencia de la mayor combustión de
glucosa?
¿Qué efecto tiene sobre la producción de calor?
¿Qué mecanismos permiten disipar el calor generado?
¿Qué variación tiene el pH sanguíneo?
¿Qué mecanismo respiratorio se estimula para normalizar la presión de CO2?
ADAPTACIÓN A LA ALTITUD
Mayor altitud
Hipoxia
Estimulación de la eritropoyesis
Aumento del hematocrito
¿Qué ocurre con la presión de oxígeno al aumentar la altitud?
¿Qué efecto tiene sobre la presión de O2 en los tejidos?
¿Cómo se denomina esta situación?
¿Qué órgano reacciona frente a la hipoxia?
¿Qué hormona produce?
¿Qué función cumple el aumento de glóbulos rojos?
Adaptación a la altitud. Modificaciones Respiratorias
CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3
-
¿Qué efecto tiene el metabolismo muscular sobre la presión de CO2?¿Qué efecto tiene el metabolismo muscular sobre la presión de CO2?
A consecuencia del aumento del metabolismo muscular, ¿qué ocurre con la concentración de protones?
A consecuencia del aumento del metabolismo muscular, ¿qué ocurre con la concentración de protones?
¿Qué efecto tiene el metabolismo muscular durante el ejercicio sobre el pH?
¿Qué efecto tiene el metabolismo muscular durante el ejercicio sobre el pH?
¿Qué mecanismos se ponen en marcha para mantener la normalidad?
¿Qué mecanismos se ponen en marcha para mantener la normalidad?
EN REPOSO ESFUERZO MAXIMO
SUJETO A SUJETO B SUJETO A SUJETO B
VOLUMEN EXPULSIVO
(ml)75 105 110 162
FRECUENCIA CARDIACA (latidos/min)
75 50 195 185
Volumen y frecuencia cardíaca durante el reposo y ejercicio intenso
En base al análisis de la tabla anterior, responda:
1.- ¿Qué efecto tiene el entrenamiento sobre la frecuencia cardiaca?
2.- ¿Qué sujeto dirías que es el que posee entrenamiento previo? Fundamenta.
3.- ¿Por qué razón existe diferencia en el volumen expulsivo entre ambos sujetos si la frecuencia cardiaca es menor en el sujeto B?
¿Cómo ocurre el intercambio de gases en los vegetales?
Recordemos las partes de la planta…
¿Qué son los estomas?¿Cuál es su función?
Estoma abierto
Estructura de un estoma
Mecanismo de apertura y cierre de los estomas.
Situación 1:
Cuando la concentración de sales al interior de las células guardianes es mayor que fuera de estas, el agua ingresa a ellas por osmosis, provocando que se hinchen y se abra así el estoma.
Vacuola
Situación 2:
Cuando la concentración de sales es mayor fuera de las células guardianes, el agua sale de estas y el estoma se cierra.
Diagrama de flujo del mecanismo de apertura de un estoma.
¿Cómo ocurre el intercambio de gases en los vegetales?
Recordemos las partes de la planta…
¿Qué son los estomas?¿Cuál es su función?
Estoma abierto
Estructura de un estoma
Mecanismo de apertura y cierre de los estomas.
Situación 1:
Cuando la concentración de sales al interior de las células guardianes es mayor que fuera de estas, el agua ingresa a ellas por osmosis, provocando que se hinchen y se abra así el estoma.
Vacuola
Situación 2:
Cuando la concentración de sales es mayor fuera de las células guardianes, el agua sale de estas y el estoma se cierra.
Diagrama de flujo del mecanismo de apertura de un estoma.
Respiración celular y Fermentación
C6H12O6 + 6O2 6 CO2 + 6 H2O + Energía química y calórica
Metabolismo de la glucosa
El metabolismo de la glucosa tiene varias etapas.
1.- Glucólisis. no requiere oxígeno glucosa de 6 C se divide en dos moléculas de 3 C
cada una, llamadas PIRUVATOS. Se libera ATP en este proceso.
2.- Destino de los piruvatos:
a)Medio anaeróbico fermentación en lactato o etanol; en el citoplasma
b)Medio aeróbico respiración celular; en mitocondrias. se una oxígeno para descomponer
totalmente el piruvato en CO2 y H2O se generan 36 moléculas netas de
ATP.
Resumen del metabolismo de la glucosa.
Respiración celular
1.- Activación de la glucosa: La energía de dos moléculas de ATP se usa para convertir la glucosa en bifosfato de fructosa. El bifosfato de fructosa se desdobla en dos moléculas de gliceraldehído 3 fosfato. (G3P).
2.- Producción de energía: Las dos moléculas de G3P sufren reacciones que generan 4 moléculas de ATP y dos de NADH.
Producción neta de ATP: 2 moléculas de ATP y dos de NADH por molécula de glucosa
¿Cómo se captura la energía de la glucosa durante la glucólisis?
¿Cómo se captura la energía de la glucosa durante la glucólisis?
Etapa 1: Activación de la
Glucosa
-Proceso que consume energía.
-La glucosa sufre dos reacciones catalizadas por enzimas, cada una consume ATP.
- La glucosa que es más estable, se transforma en bifosfato de fructosa, más inestable y activo. Se usan 2 ATP en este proceso.-
Etapa 2: Recolección de
energía.-
¿Cómo se captura la energía de la glucosa durante la glucólisis?
-Bifosfato de fructosa se separa en dos moléculas de 3C: GLICERALDEHIDO 3 FOSFATO (G3P).
-El G3P se transforma en PIRUVATO.
-Se generan 2 ATP por G3P: en total, 4 ATP.
- En la vía del G3P se agregan 2 electrones de alta energía y un ión H al portador de electrones NAD+ para formar 2 NADH.
OBSERVACIÓN:NAD + :
1.- Captura energía aceptando electrones de ata energía
2.- Puede transportar electrones donde se utilice su energía para fabricar ATP.
- En medio anaeróbico: - piruvato acepta electrones del NADH- se produce etanol o lactano:
FERMENTACIÓN.-- En medio aeróbico - oxígeno es receptor de electrones
- el piruvato se descompone completamente- su energía se captura para formar ATP.
RESPIRACION CELULAR.-
¿Cómo genera la respiración celular aún más energía a partir de la glucosa?
Respiración celular:
-Conjunto de reacciones que se llevan a cabo en condiciones aeróbicas, en las que se produce gran cantidad de ATP.
- El piruvato se descompone en CO2 y H20.
- Las últimas reacciones requieren de oxígeno.
- Se lleva a cabo en la mitocondria
La respiración celular ocurre en la mitocondria en lugares específicos:
1.- Matriz mitocondrial2.- Membrana interna
Eventos generales de la respiración celular.
1.- Las dos moléculas de piruvato producidas por glucólisis son transportadas a la matriz mitocondrial.
2.- Cada molécula de piruvato se rompe en CO2 y una molécula con grupo acetilo que entra al CICLO DE KREBS.
El ciclo libera átomos de carbono en forma de CO2, produce 1 ATP por piruvato y dona electrones energéticos a varios portadores de electrones.
3.- Los portadores de electrones donan sus electrones energéticos al sistema de transporte de electrones de la membrana interna. La energía de los electrones se usa para transportar iones H desde matriz mitocondrial hacia el espacio intermembranoso.Los electrones se combinan con el oxigeno y el H de la matriz y se forma agua. Los portadores agotados vuelven al ciclo de Krebs.
4.- En la quimiósmosis el gradiente de descarga por medio de enzimas sintetizadoras de ATP de la membrana interna y se utiliza la energía para formar ATP.
5.- El ATP se transporta fuera de la mitocondria al citoplasma celular donde suministra energía para las actividades celulares
Las moléculas de piruvato ingresan a la matriz mitocondrial, a través de poros mitocondriales.
El primer paso para la respiración celular es la formación de acetil coenzima A.-
La acetil coA entra al ciclo de Krebs.
X2 X2
X2 X
2
X2
X2
Ciclo de Krebs
En el ciclo de Krebs se forma, por cada 2 moléculas de Acetil coA:
-2 FADH2 (1 por ciclo)- - 8 NADH ( 3 por ciclo más 2 de transformación de piruvato a acetil coA.
- 2 ATP (1 por ) por ciclo
- 4 CO2 ( 2 por ciclo)
Las moléculas de piruvato ingresan a la matriz mitocondrial, a través de poros mitocondriales.
El primer paso para la respiración celular es la formación de
acetil coenzima A.-
La acetil coA entra al ciclo de Krebs.
X2 X2
X2 X
2
X2
X2
Sistema de transporte de electrones.
1.- La moléculas portadoras de electrones NADH y FADH2 depositan sus electrones energéticos en los portadores del sistema de transporte situados en la membrana interna.
2.- Los electrones pasan de un portador a otro dentro del sistema de transporte.
Parte de la energía se usa para bombear iones hidrógeno, a través de la membrana interna hacia el espacio intermembranoso.
Esto crea un gradiente de iones que es el motor de la síntesis de ATP
3.- Al final del sistema de transporte de electrones, los electrones cuya energía se ha agotado, se combinando
oxígeno y iones hidrogeno en la matriz para formar agua.
Quimiósmosis
Los iones de H se desplazan hacia su lugar de origen por diferencia de gradiente.
Pasan desde el espacio intermembranoso a la matriz mitocondrial mediante enzimas que fabrican ATP.-
Observemos el sistema de transporte de electrones…El flujo de H hacia el espacio intermembranoso genera una diferencia de gradiente
Los iones H son reingresados ala matriz mitocondrial por una enzima ATP sintetasa, que fabrica ATP.-
-Por cada molécula de NADH se forman 3 ATP- Por cada molécula de FADH2 se forman 2 ATP
Entonces: 2 NADH glucólisis ==== 6 ATP8 NADH ciclo de Krebs== 24 ATP2 FADH2 ciclo de Krebs 4 ATP
30ATP
34 ATP + 2 ATP de glucólisis
36 moléculas de ATP neto.
Considerar los dos ATP consumidos en glucólisis , por lo tanto se producen 38 ATP
brutos.-
