Respiración celular

METABOLISMO CELULAR

Procesos para la obtención de energía útil (fermentación y respiración aeróbica)

Las moléculas orgánicas contienen una importante cantidad de energía almacenada en sus enlaces químicos por lo que las denominamos “combustibles celulares”. El combustible celular más utilizado por la célula es la glucosa producto de la fotosíntesis.
Dentro del metabolismo en losprocesos catabólicos o de degradación, dicha energía puede ser puesta en libertad por ruptura de tales enlaces. Para esto se oxida la glucosa.
El mecanismo de oxidación biológica más frecuente la deshidrogenación o pérdida de átomos de hidrógeno (H). Los átomos de hidrógeno son tomados por aceptores adecuados como las coenzimas (NAD+ NADH), NADPH, (FAD-FADH2) etc. (son dinucleótidos)
Lascoenzimas ganarán electrones o sea se reducirán. El NAD + (toma dos electrones y un protón), el FAD+ toma hidrógenos con menos energía

La energía que se libera en tales procesos está ligada al átomo de hidrógeno desprendido y por lo tanto queda almacenada transitoriamente en tales compuestos.
Posteriormente la energía será transferida al nucleótido ADP (adenosin difosfato) que formará un enlacede alta energía con otro grupo fosfato, formando ATP (adenosin trifosfato), éste liberará tal energía en las reacciones celulares que lo requieran, como las síntesis (reacciones anabólicas)

Energía
ADP + P ----------- ATP ATP --------------- ADP + P
Energía

RESPIRACIÓN CELULARAERÓBICA

Es la degradación completa de la glucosa en compuestos inorgánicos (CO2 y H2O) en presencia de oxígeno.

Posee tres etapas y un paso intermedio:
a) Glucólisis anaeróbica
Paso intermedio
b) Ciclo de Krebs
c) Cadena respiratoria acoplada con la fosforilación oxidativa

a) GLUCÓLISIS ANAERÓBICA:

Se realiza en el citosol o matriz citoplasmática o hialoplasma.

Enesta etapa la glucosa de 6 carbonos es transformada en dos moléculas de un compuesto denominado ácido pirúvico (piruvato) que posee 3 átomos de carbono.

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Se obtienen en total: 2 NADH2 y 2 ATP (se forman 4 pero se gastan 2)

Isomerasa
Hexoquinasa
Fosfofrutoquinasa

* Regulación: La fosfofructoquinasa esuna enzima alostérica, el ATP es un efector alostérico que la inhibe. La interacción alostérica entre ellos es el principal mecanismo regulador de la glucólisis. Si existe ATP en cantidades suficientes para otros fines de la célula, el ATP inhibe la actividad de la enzima y así cesa la producción de ATP y se conserva glucosa. Al agotar la célula la provisión de ATP, la enzima se desinhibe y se reanudala degradación de la glucosa. Este es uno de los puntos principales del control de la producción de ATP.

* Paso intermedio: oxidación del piruvato
El ácido pirúvico se oxida mediante la piruvato-deshidrogenasa y el NAD y se desprende una molécula de CO2, obteniéndose un compuesto de 2 carbonos (acetilo) que se asocia de inmediato con la coenzima A formando el acetil coenzima A que puedepasar a través de la membrana mitocondrial.

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Se obtienen por los dos ácidos pirúvicos: 2 NADH2 y 2 CO2
* Regulación: Esta reacción se inhibe cuando la cantidad de ATP en la célula es alta (debido a la acumulación de producto debido a la inhibición alostérica en la primera etapa del ciclo de Krebs)

B) CICLO DE KREBS o DEL ÁCIDO CÍTRICO ODE LOS ÁCIDOS TRICARBOXÍLICOS

Es la vía común en todas las células aerobias para la degradación completa de los glúcidos, grasas y proteínas por lo general entran transformándose en acetil-CoA
También puede ser el punto de partida de reacciones de biosíntesis. Esto ocurre porque se producen metabolitos intermediarios (ác. oxalacético y ác. alfa-cetoglutárico), que pueden salir al citosol y...