7_La_respiracin_celular

La respiración celular
Durante la respiración celular se libera la energía química de la molécula de glucosa y se la
almacena en el ATP, molécula que sirve como intermediaria energética para todas las actividades
celulares.
ECUACIÓN QUÍMICA GENERAL
ADP + P

ATP

C6 H12 O6 + 6O2
Glucosa

6CO2

oxígeno

+

dióxido de carbono

6H2O

agua

Sustratos
Productos
Existen tres rutas alternativas para larespiración celular: la respiración aeróbica (en presencia de
oxígeno)y la respiración anaeróbica o fermentación, que puede ser alcohólica o láctica. Todas ellas
tienen una etapa en común: la glucólisis.
GLUCÓLISIS: Esta reacción catabólica consiste en la ruptura de la molécula de glucosa (molécula
con 6 átomos de carbono) en dos moléculas de piruvato (molécula con 3 átomos de carbono) y
ocurre enel citoplasma celular.
Podemos reconocer 2 fases en ella:
1) Fase de gasto de energía: consiste en la transformación de una molécula de glucosa en dos
de gliceraldehido 3-fosfato mediante el consumo de 2 moléculas de ATP.
2) Fase de obtención de energía: las dos moléculas de gliceraldehído 3-fosfato se
transforman en 2 moléculas de piruvato, y se obtienen 4 moléculas de ATP y dos de NADH.
Unamolécula de GLUCOSA
(6 carbonos)
ATP
Fase preparatoria
ADP
(Consume 2 ATP)
ATP
ADP

NAD+
NADH
ADP
ATP
ADP

ATP
2 moléculas de PIRUVATO
(3 carbonos cada una)

GLUCOSA + 2 ATP + 2 NAD

NAD+
NADH
ADP
ATP
ADP

Fase de obtención de
energía
(Genera 4 ATP)

ATP

2 PIRUVATO + 4 ATP + 2 NADH

La energía liberada en estas dos reacciones es almacenada en 2 moléculas de ATP y los H+ y e- de
la oxidación parcialde la glucosa son transferidos a 2 coenzimas NAD+. Es importante tener en
cuenta que se generan 4 ATP, pero se usan 2ATP en los primeros pasos de la vía (Fase
preparatoria).
Decarboxilación oxidativa u oxidación del PIRUVATO: Una vez degradada la molécula de
GLUCOSA, las moléculas de PIRUVATO resultantes ingresan a la matriz mitocondrial. Allí se
produce un nuevo paso oxidativo que transforma alcompuesto de 3 carbonos (el PIRUVATO) en
un compuesto químico de 2 carbonos denominado grupo acetilo. El carbono desprendido de cada
molécula de piruvato se libera en forma de dióxido de carbono. (CO2).
El acetilo se une a una molécula de coenzima A (Co-A) que lo transporta hacia la siguiente
secuencia de reacciones. Este nuevo paso oxidativo genera un NADH por cada piruvato
transformado en acetilCo-A.
2 moléculas de piruvato
(3 carbonos cada una)

2 NAD+

2 NADH

2 moléculas de acetil Co-A
(2 carbonos cada una)

PIRUVATO
PIRUVATO

2 CO2

2 Co-A

(1 carbono para cada molécula de CO2)
Ecuación general de la oxidación del PIRUVATO
2 PIRUVATO + 2 NAD

2 ACETILCOENZIMA-A + 2 NADH + 2 CO2

CICLO DE KREBS: Es una vía cíclica de reacciones, ya que una sustancia inicial se transforma
mediante unasecuencia de pasos, al cabo de los cuales se regenera. En esta vía se completa la
degradación de los grupos acetilo, compuestos resultantes de la etapa anterior.
La acetil Co-A reacciona con una molécula de 4 carbonos (oxalacetato) para formar una de
6 carbonos (citrato).
La molécula de 6 carbonos se convierte de nuevo en una de 4 carbonos (αcetoglutarato). Los dos átomos de carbono restantes seliberan en forma de dióxido
de carbono. Luego se producen una serie de moléculas hasta regenerar el
oxalacetato.
Por cada grupo acetilo que ingresa al Ciclo de Krebs, se generan 3 NADH y 1 FADH2. Parte de la
energía liberada se almacena en un ATP. Finalmente los dos carbonos constituyentes del acetil CoA se liberan en forma de CO2.
Ecuación general: dado que por 1 molécula de glucosa, ingresan en elciclo dos moléculas de acetil
coenzima-A, se necesitan 2 vueltas del ciclo de Krebs (1 por cada acetil Co-A) para oxidar
completamente 1 molécula de glucosa.
En el balance neto se originan 4 moléculas de dióxido de carbono, 6 NADH, 2 FADH2 y 2 ATP.
2 acetil Co-A + 6 NAD + 2 FAD

4 CO2 + 6 NADH + 2 FADH2 + 2 ATP

La cadena respiratoria y la fosforilación oxidativa son los procesos en los...