El proceso de la respiracin celular Autor: Ing.Agr. Carlos Gonzlez

Primera parte: la gliclisis

Resumen:

La glucosa ( molcula de 6 C) se descompone en dos molculas, cada una de 2 C, que dependiendo si la situacin es aerbica o anaerbica, se presentaran dos caminos. En el caso que las condiciones sean anaerbicas se realizar una ramificacin a la fermentacin del cido lctico [ a cido lctico +2H: a 2 molculas de 3 C ] o a fermentacin alcohlica [a etanol -CO2 +2H: a 2 molculas de 2 C]. En el caso que sea aerbica, esos 2 C intervienen en el ciclo de Krebs. Se liberan 2 x CO2, se forma ATP y H2 . Se une a una molcula transportadora de hidrgeno.

La glucolisis tiene lugar en el citoplasma celular y sin la necesidad de oxgeno. Consiste en una serie de diez reacciones, cada una catalizada por una enzima determinada, que permite transformar una molcula de glucosa en dos molculas de un compuesto de tres carbonos, el cido pirvico.

En la primera parte (de preparacin de la glucosa)se necesita energa, que es suministrada por dos molculas de ATP, que servirn para fosforilar la glucosa y la fructosa, enmascarando de esa manera a estos compuestos para no salir de la clula (por algn sistema de transporte). Al final de esta fase se obtienen, en la prctica dos molculas de PGAL (fosforogliseroaldehdo), ya que la molcula de DHAP (dihidroxiacetona-fosfato), se transforma en PGAL (triosas).

En la segunda fase (oxidacin por parte del NAD y ganancia de energa), que afecta a las dos molculas de PGAL, se forman cuatro molculas de ATP y dos molculas de NADH. Se produce una ganancia neta de dos molculas de ATP.

Al final del proceso la molcula de glucosa queda transformada en dos molculas de cido pirvico, es en estas molculas donde se encuentra en estos momentos la mayor parte de la energa contenida en la glucosa.

Recordemos que si partimos del glucgeno o el almidn la perdida de energa inicial es de un solo ATP.

La glucolisis se produce en la mayora de las clulas vivas, tanto en procariotas como en las eucariotas.

En este gif animado, puedes ver los cambios sufridos por la molcula de glucosa hasta transformarse en dos molculas de cido pirvico.

Segunda parte: el ciclo de Krebs (del cido ctrico)

Resumen:

Una molcula de 2 C se une a una de 4 C. Se forma una molcula de 6 C, que paso a paso se descompondr hasta la molcula de 4 C original. Se libera CO2, se forma ATP y H2 se une a una molcula transportadora de hidrgeno.

En esta etapa los dos cidos piruvicos formados en la etapa anterior se oxidan por la presencia de 2 NAD, convirtindose en el producto ms importante de la degradacin de los carburantes metablicos es el 2 acetil-CoA, (cido actico activado con el coenzima A) [+ 2 CO2], que contina su proceso de oxidacin hasta convertirse en CO2 y H2O, mediante un conjunto de reacciones que constituyen el ciclo de Krebs punto central donde confluyen todas las rutas catablicas de la respiracin aerbica. Este ciclo se realiza en la matriz de la mitocondria

En este ciclo se consigue la oxidacin total de los dos tomos de carbono del resto acetilo, que se eliminan en forma de 4 CO2; los electrones de alta energa obtenidos en las sucesivas oxidaciones se utilizan para formar 6 NADH y 2 FADH2, que luego entrarn en la cadena respiratoria. Tambin se ganar algo de energa 2 GTP.

En el siguiente dibujo se puede ver un esquema sumario de este ciclo.

Y finalmente, una secuencia animada del ciclo de krebs.

Tercera parte: la cadena respiratoria

Resumen:

Finalmente se unen el hidrgeno y el oxgeno para formar H2O. Esto no sucede en un solo paso, sino en muchos pasos intermedios a travs de las molculas de la cadena para el transporte electrnico. As se evita una reaccin explosiva y se puede formar ATP en diferentes momentos.

Sera la etapa final del proceso de la respiracin, es entonces cuando los electrones "arrancados" a las molculas que se respiran y que se "almacenan" en el NADH Y FADH2, irn pasando por una serie de transportadores proteicos, situados en las crestas mitocondriales formando tres grandes complejos enzimticos. Por cada NADH se formaran tres ATP, mientras que por cada FADH2 solo se producirn 2 ATP.

La disposicin de los transportadores permite que los electrones "salten" de unos a otros, liberndose una cierta cantidad de energa (son reacciones redox) que sirve para formar un enlace de alta energa entre el ADP y el P, que da lugar a una molcula de ATP.

El ltimo aceptor de electrones es el oxgeno molecular y otra consecuencia ser la formacin de agua.

Recordemos que en esta etapa algunos H+ sern transportados al espacio intermembranal por algunas protenas (bomba de protones) diminuyendo el pH en dicha zona (pH 4). Luego estos protones podrn ingresar a la matriz mitocondrial nicamente por una ATP-sintetasa, produciendo la formacin ADP + Pi = ATP

Recordemos que tambin existen otras vas metablicas posibles en la degradacin de compuestos orgnicos: las protenas y de los lpidos

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