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RESPIRACIÓN CELULAR
C6H12O6 + O2
CO2 + H2O + ATP
RESPIRACION CELULAR
Es el proceso por el cual la energía
química de las moléculas de
"alimento" es liberada y
parcialmente capturada en forma de
ATP
 Los carbohidratos, grasas y proteínas
pueden ser usados como fuentes de
energía en respiración celular

La glucosa es el ejemplo más común
para examinar las reacciones y
caminos involucrados
 Cada célula convierte la energía de los
enlaces químicos de los nutrientes en
energía del ATP, por un proceso
denominado “respiración celular”.
 La respiración celular puede ser
aerobia o anaerobia

RESPIRACION CELULAR


La respiración aerobia
requiere oxigeno
molecular (O2) y esta
es mucho más común
Las vías anaerobias,
entre las que incluyen
la fermentación no
necesitan oxigeno.
RESPIRACION CELULAR
Se puede dividir en tres procesos
metabólicos:
 La Glucólisis
 El Ciclo de Krebs
 La Fosforilación oxidativa o cadena
de transporte de e-
GLUCÓ - AZÚCAR, LISIS - ROMPER


Glucólisis: es el primer paso de la
respiración celular y consiste en una serie
de reacciones que ocurren en el
citoplasma: de la célula y por las cuales, a
partir de una molécula de glucosa, se
producen dos moléculas de ácido
pirúvico (piruvato).
La glucolisis se da en ausencia de
oxigeno, son reacciones anaerobias
LA GLUCÓLISIS
Todos los organismos llevan a cabo la
glucólisis. La glucólisis se divide en dos
partes; en la primera la molécula de glucosa
se divide en dos moléculas de gliceraldehido3-fosfato y en la segunda estas dos moléculas
se convierten en dos moléculas de ácido
pirúvico (piruvato).
Durante la glucólisis se producen: dos
moléculas de ATP, 2 NADH (Coenzima),
2 Piruvatos, 2 H2O
OBJETIVO DE LA GLUCÓLISIS
• Transformar la glucosa en ácido pirúvico.
• Reducir una la molécula de 6C a dos de 3C.
• Este proceso se cumple en el citoplasma.
OBJETIVO DE LA GLUCÓLISIS
glucosa + 2Pi + 2ADP + 2NAD+ → 2 Ácidos
pirúvicos + 2ATP + 2NADH + 2H+
•
•
En ausencia de oxígeno, luego de la
glucólisis se lleva a cabo fermentación
(respiración celular anaeróbica).
Aalgunas bacterias sólo llevan a cabo
fermentación, mientras que la gran
mayoría de los organismos (incluidos los
humanos) pueden llevar a cabo
respiración celular aeróbica y anaeróbica.
RESPIRACIÓN AEROBIA Y ANAEROBIA
Se transfieren electrones de las moléculas de
combustible a una cadena de transporte; el
aceptador final de electrones es una
sustancia inorgánica como nitrato o sulfato,
no oxigeno molecular.
 La fermentación es un proceso anaerobio en
el que no participa una cadena de transporte
de electrones . Hay una ganancia apenas de
dos moléculas de ATP, por cada uno de
glucosa.

RESPIRACIÓN AEROBIA Y ANAEROBIA
RESPIRACION AEROBIA
 Durante la respiración aerobia se oxida una
molécula de combustible, como la glucosa, para
formar dióxido de carbono y agua.
 Esta tiene 4 etapas que son:

1.-GLUCÓLISIS: una molécula de glucosa de
seis carbonos, se convierte en dos moléculas de
piruvato, de tres carbonos, con la formación de
ATP y NADH.

2.-FORMACION DE ACETILCOENZIMA A:
cada molécula de piruvato entra en una mitocondria
y se oxida para convertirse en una molécula de dos
carbonos y se combina con la coenzima A ; se
produce NADH y se libera dióxido de carbono
como desecho.
3.-CICLO DE KREBS: entran dos grupos acetilo
por cada glucosa. Cada grupo acetilo, de dos
carbonos, se combina con oxalacetato, de cuatro
carbonos, para formar citrato. Las dos moléculas de
CO2 se extraen y regeneran oxalacetato y se forma
energía en forma de ATP, tres NADH y un FADH2
por grupo acetilo.
4.- CADENA DE TRANSPORT DE
ELECTRONES Y QUIMIÓSMOSIS:

Los electrones extraídos de la glucosa
durante las etapas precedentes se
transfieren de NADH y FADH2 a una
cadena de compuestos aceptores de
electrones. A medida que los electrones
pasan de un aceptor a otro, parte de su
energía se emplea para bombear
hidrogeniones a través de la membrana de la
mitocondria con lo que se forman los
protones y con esa energía se forma el ATP.
RESPIRACION ANAEROBIA
Muchos organismos y algunas células vivas
viven sin O2, obteniendo toda su energía a
partir de la glucólisis y fermentación. Estas
vías oxidan parcialmente la glucosa y
generan productos con energía como el
ácido láctico y el alcohol principalmente.
RESPIRACIÓN ANAEROBIA
Cada célula convierte la energía de los
enlaces químicos de los nutrimentos en
energía del ATP por un proceso
denominado respiración celular. La
respiración celular puede ser aerobia o
anaerobia. La respiración aerobia
requiere oxigeno molecular (O2) y la
anaerobia, al igual que la fermentación
no necesitan oxigeno. La mayor parte de
las células utilizan la respiración aerobia.
RESPIRACIÓN ANAEROBIA
Las tres vías (respiración aerobia, anaerobia y
la fermentación ) son exergonicas y liberan
energía libre.
La mayor parte de los eucariontes y
procariontes utilizan la respiración aerobia.
Casi todas las células de plantas, animales,
protistas, hongos y bacterias emplean la
respiración aerobia para obtener energía a
partir de glucosa.
RESPIRACION ANAEROBIA
Láctica: 2 ácido pirúvico + 2 NADH
 2 ácido láctico + 2 NAD+
Alcohólica: 2 ácido pirúvico + 2 NADH
 2 etanol + 2 CO2 + 2 NAD+
FERMENTACIÓN
Es el catabolismo anaeróbico de la
glucosa.
La realizan organismo que viven en
medios con poco o nada de oxígeno:
levaduras y bacterias, por ejemplo.
Se da luego de la glucólisis, también en el
hialoplasma
No se degrada por completo la cadena de
Carbono.
Existen dos tipos principalmente:
FERMENTACIÓN LÁCTICA
Los ácidos pirúvicos son degradados a
ácido láctico para liberar el NADH y
que este, esté disponible en la
degradación de otra molécula de
glucosa.
Se da en las personas cuando hacen
ejercicios.
Al no existir una capacidad respiratoria
adecuada, no hay oxígeno suficiente
para los requerimientos del momento
FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA
Los ácidos pirúvicos son
degradados a alcohol etílico y CO2
para liberar el NADH y que este,
esté disponible en la degradación de
otra molécula de glucosa.
La realizan las levaduras del género
Saccharomyces. Así se produce la
cerveza y el vino.
RESPIRACION AEROBIA

La mayor parte de las células eucariontes y
procariontes requieren oxigeno para
respirar, casi todas las células de plantas,
animales, protistas, hongos y bacterias
emplean la respiración aerobia para obtener
energía a partir de la glucosa. Se lleva acabo
en cuatro etapas; la glucólisis, formación de
acetil coenzima A, ciclo de Kreps y la
cadena de transporte de electrones y
quimiosmosis.
RESPIRACION AEROBIA
En la matriz del piruvato reacciona con una
molécula llamada coenzima A. (VER
IMAGEN). Cada molécula de piruvato se
rompe en CO2 y una molécula de dos
carbonos llamado grupo acetilo que de
inmediato se une a la coenzima A (CoA) para
formar un complejo de acetil-coenzima (se
abrevia acetil CoA). Durante esta reacción se
transfieren dos electrones energéticos y un ion
hidrogeno al NAD para formar NADH.
EL PIRUVATO ES TRANSPORTADO A LA MATRIZ
MITOCONDRIAL, DONDE SE DESCOMPONE
MEDIANTE EL CICLO DE KREPS
El piruvato es el producto final de la
glucolisis y que sintetiza en la parte
fluida del citoplasma. El piruvato se
difunde por el lado bajo de su
gradiente de concentración al
interior de la mitocondria, a traves
de los poros de las membranas
mitocondriales, hasta alcanzar la
matriz mitocondrial donde se utiliza
en la respiración celular.
EL PIRUVATO ES TRANSPORTADO A LA MATRIZ
MITOCONDRIAL, DONDE SE DESCOMPONE
MEDIANTE EL CICLO DE KREPS

En la matriz del piruvato reacciona con una
molécula llamada coenzima A. (VER
IMAGEN). Cada molécula de piruvato se
rompe en CO2 y una molécula de dos
carbonos llamado grupo acetilo que de
inmediato se une a la coenzima A (CoA) para
formar un complejo de acetil-coenzima (se
abrevia acetil CoA). Durante esta reacción se
transfieren dos electrones energéticos y un ion
hidrogeno al NAD para formar NADH.
OBJETIVO DEL CICLO DE KREBS



Generar H+
unidos a
moléculas de
NADH o
FADH.
Liberar el
CO2
Este proceso
se cumple en
la
mitocondria
Las etapas siguientes de la relación forman una vía cíclica que se le conoce
como ciclo de kreps (también conocido como ciclo del acido cítrico)
La glucolisis y la respiracion celular
proceso
Localización
Reacciones
Portaciones de
electrones formados
Rendimiento de ATP
(por molecula de
glucosa)
glucolosis
Citoplasma fluido
La glucosa se
descompone en dos
piruvatos
2NADH
2ATP
Formacion de acetil
CoA
Matriz de la
mitocondria
Cada piruvato se
combina con la
coenzima A para
formal acetil CoA y
CO2
2NADH
Ciclo de kreps
Matriz de la
mitocondria
El grupo acetilo de la
CoA se metaboliza a
dos CO2
6NADH, 2 FADH2
Transporte de
electrones
Membrana interna,
compartimento
intermembranoso
La energía de los
electrones del NADH y
dos FADH2 se usa para
bombear H al interior
del compartimento
intermembranoso, el
gradiente de H se usa
para sintetizar ATP:
tres ATP por NADH,
Respiración celular
2 ATP
32-34 ATP
SISTEMA DE TRANSPORTE DE
ELECTRONES DE LAS MITOCONDRIAS.
1.-Las 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 su energía se utiliza
para bombear iones hidrogeno, a través de la
membrana interna de la matriz al interior del
comportamiento ínter membranoso. Esto crea un
gradiente de iones hidrogeno que es el motor de la
síntesis ATP.
3.-Al final del sistema de transporte de electrones cuya
energía se ha agotado se combinan con oxigeno y
iones de hidrogeno en la matriz para formar agua.
OBJETIVO DE LA CADENA
TRANSPORTADORA DE ELECTRONES
Producir ATP, a partir de
ADP + P, por acción de
la enzima ATP sintetasa.
Esta enzima usa como
fuente de energía una
gradiente de
concentración de
hidrógenos generada
entre el espacio
intermembranal y la
matriz de la mitocondria.
RESUMEN
GLUCOLISIS
C
c
c
Piruvato
NAD
NADH
CoA
CO2
Cadena de transporte de electrones- los
electrones producidos en glucólisis y en el
ciclo de Krebs pasan a niveles más bajos de
energía y se libera energía para formar ATP.
Durante este transporte de electrones las
moléculas transportadoras se oxidan y se
reducen.
El último aceptador de electrones de la
cadena es el oxígeno.
En la cadena se producen 34 moléculas de
ATP a partir de una molécula inicial de
glucosa.
FOSFORILACIÓN OXIDATIVA POR LA CADENA DE
TRANSPORTE DE ELECTRONES
Ocurre en la Membrana interna de la mitocondria
Permite la liberación de una gran cantidad de
energía química almacenada en el NAD+ que había
sido reducido a NADH y FAD reducido a FADH2.
La energía liberada es capturada en la forma de un
ATP: 3 ATP por NADH y 2 ATP por FADH2.
Respiración celular anaeróbica- ocurre en
ausencia de oxígeno.
Este mecanismo no es tan eficiente como la
respiración aeróbica, ya que sólo produce 2
moléculas de ATP, pero al menos permite
obtener alguna energía a partir del piruvato
que se produjo en la glucólisis.
Hay dos tipos de respiración celular
anaeróbica: fermentación láctica y
fermentación alcohólica.
Ácido pirúvico + NADH
+ H+
ácido láctico + NAD+
FERMENTACIÓN LÁCTICA
Fermentación láctica, ocurre en algunas bacterias y
gracias a este proceso obtenemos productos de
origen lácteo tales como yogurt, crema agria y
quesos.
Este proceso sucede también en el músculo
esqueletal humano cuando hay deficiencia de
oxígeno, como por ejemplo, durante el ejercicio
fuerte y continuo.
La acumulación del ácido láctico causa el dolor
característico cuando ejercitamos los músculos
excesivamente.
FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA
Ácido pirúvico
acetaldehído + CO2
acetaldehído + NADH + H+
etanol + NAD+
Este tipo de fermentación ocurre en
levaduras, ciertos hongos y algunas
bacterias, produciéndose CO2 y
alcohol etílico (etanol); ambos
productos se usan en la producción
de pan, cerveza y vino.
PRODUCCIÓN DE ATP

En la respiración
celular aeróbica se
producen 36 moléculas
de ATP a partir de una
molécula de glucosa,
mientras que en la ruta
anaeróbica sólo se
extraen 2 moléculas de
ATP a partir de una
molécula de glucosa.