Respiración celular

Objetivo:Comprender como las células eucariontes aeróbicas producen ATP.

Glicólisis y respiración celular: procesos catabólicos en los que la energía contenida en los enlaces de ciertas moléculas orgánicas (como la glucosa) es utilizada para la generación de ATP.

• Glicólisis ocurre en el citoplasma y consiste en una degradación parcial de la molécula de glucosa.

• Respiración celular: ocurre en la mitocondria, se desarrolla en 2 etapas sucesivas; el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria. Es común a todos los organismos aeróbicos.

• Organismos aeróbicos: utilizan oxígeno como aceptor final de electrones de las reacciones de oxido-reducción implicadas en la obtención de energía.

Mitocondria

En la composición de la membrana interna hay una gran abundancia de proteínas (un 80%), que son además exclusivas de este orgánulo:

Glucólisis (glicolisis)• Ocurre en el citoplasma.• Oxidación de la glucosa a

2 piruvatos (ácido pirúvico)

 ECUACIÓN DE LA GLUCÓLISIS

Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+   2 piruvato + 2 ATP + 2NADH + 2H+ + 2H2O 

 VÍAS ANAERÓBICAS PARA EL PIRUVATO

FERMENTACIÓN:

A. Alcohólica : 2 ácido pirúvico + 2 NADH   2 etanol + 2 CO2 + 2 NAD+

B. Láctica : 2 ácido pirúvico + 2 NADH 2 ácido láctico + 2 NAD+

 

Descarboxilación oxidativa del piruvato

• Conjunto de reacciones bioquímicas catalizadas por un complejo enzimático (piruvato deshidrogenasa) localizado en la matriz mitocondrial.

• Es la etapa previa al Ciclo de Krebs y posterior a la glucólisis en el proceso de respiración celular, llevado a cabo en células aerobias y facultativas en presencia de oxígeno.

• Los 2 PIRUVATOS ingresan a la matriz mitocondrial, en donde son transformados a 2 Acetil coenzima A ,las cuales ingresan al Ciclo de Krebs.

Ecuación descarboxilación oxidativa del piruvato:

Ácido pirúvico + NAD+ + HSCoA -----------> Acetil-CoA + NADH + H+ + CO2

Conjunto de reacciones que permiten la obtención final de:

4 CO2.

6 NADH.

2 FADH2.

2 GTP. (equivalentes a 2ATP)

Ciclo de Krebs.

Cadena respiratoria Compuesta por:

- 4 complejos enzimáticos fijos

- 2 transportadores de electrones móviles:

CoQ: coenzima Q o ubiquinona.

Cit c: citocromo c.

- 1 ATP sintetasa

Cadena respiratoria:1. Los electrones transportados por el NADH (1) y por el

FADH2 (2) son llevados a la cresta mitocondrial, donde son transferidos a la cadena transportadora de electrones en la membrana de la cresta mitocondrial.

2. Los sistemas I, II, III y IV (proteínas de la membrana interna) generan un gradiente de concentración de protones (H+), haciendo que vuelvan a la matriz.

3. Gradiente permite que ATP sintetasas produzcan ATP.

4. Finalmente los protones reaccionan con oxígeno y forman agua que se elimina hacia el exterior.

PROCESO LUGAR REACTANTES PRODUCTOS

Citoplasma

2 Acetil CoA 2 NADH 2 H+ 2 CO2

Ciclo de Krebs

10 NADH2 FADH2

6 O2

Completa la siguiente tabla sobre la respiración celular: