RESPIRACIÓN CELULAR

DEFINICIÓN DE RESPIRACIÓN CELULAR.

Es la obtención de ATP por oxidación de moléculas orgánicas energéticas: glúcidos, lípidos, proteínas.

ENERGÉTICAMENTE: es exergónica (libera energía: ATP).

METABÓLICAMENTE: es catabólico y anfibólico (proceso intermedio).

IMPORTANCIA BIOLÓGICA.

La energía es utilizada para el trabajo celular: división celular, replicación del ADN, síntesis de proteínas, transporte activo a través de la membrana, movimiento de cilios y flagelos, contracción muscular, transporte en masa, etc.

TIPOS DE RESPIRACIÓN.

1. Respiración aeróbica: el último aceptor de protones (H+) y electrones (e-) es el oxígeno (O2).

2. Respiración anaeróbica: el último aceptor de protones y electrones no es el oxigeno, sino una molécula orgánica.

¿DONDE SE REALIZA LA RESPIRACIÓN CELULAR?

1. Célula procariota: citoplasma y mesosomas.

2. Célula eucariota: citoplasma y mitocondria.

ESTRUCTURA FUNCIONAL DE LA MITOCONDRIA

1. La membrana externa presenta PORINAS, permeable al NADH.

2. La membrana interna contiene a las LANZADERAS (complejo proteico). Además es impermeable al NADH.

3. La membrana interna realiza evaginaciones denominadas CRESTAS MITOCONDRIALES con cadena transportadora de electrones y con la partícula F para la síntesis de ATP.

4. La cámara interna o matriz mitocondrial (mitosol) contiene enzimas para la respiración aeróbica.

SISTEMA DE LANZADERAS

Son complejos proteicos ubicados en la membrana interna mitocondrial.

Su función es transportar NADH2 citosólico hacia la matriz mitocondrial.

- Lanzadera MALATO ASPARTATO: NADH----------------------NADH (corazón, hígado)

- Lanzadera GLICEROL FOSFATO: NADH---------------------FADH2 ( músculo, cerebro)

ECUACIÓN GENERAL DE LA RESPIRACIÓN CELULAR AEROBICA.

oxidación

1C6H12O6 + 602-------------6C02 + 6H2O + 32, 36, 38 ATP

ETAPAS DE LA RESPIRACIÓN CELULAR AERÓBICA

I. ETAPA CITOSÓLICA

1. GULUCÓLISIS (vía de Embden – Meyerhof)

- Lugar: citosol

- Condición: anaeróbica

- Producto final: 2 piruvatos

- Ganancia neta: 2ATP y 2NADH

GLUCOLISIS

FERMENTACIÓN ALCOHOLICA

Hongo unicelular: Saccharomyces cereviciae (“levadura”).

Producto final: 1 etanol mas 1 CO2 (por cada pituvato). 2 ATP netos.

FERMENTACIÓN LACTICA

Organismos: lactobacilos (bacteria), fibra muscular, glóbulos rojos.

Producto final: 2 lactatos mas 2 ATP (por glucosa).

CICLO DE CORI: El lactato proveniente de los músculos es llevado al hígado para ser transformado en glucosa (gluconeogénesis).

II. ETAPA MITOCONDRIAL

1. ACETILACIÓN:

- Lugar: se realiza en la matriz mitocondrial.

- Producto final: acetil coenzima A.

- Ganancia neta: 2 CO2, 2 NADH.

- Condición aeróbica.

2. CICLO DE KREBS (CICLO DE LOS ÁCIDOS TRI CARBOXÍLICOS, CICLO DEL ÁCIDO CÍTRICO).

- Lugar: matriz mitocondrial

- Ganancia neta por cada piruvato: 1GTP (ATP) , 3NADH, 1 FADH2, 2 CO2.

- Condición: aeróbica

CADENA RESPIRATORIA.

3. CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES.

- Lugar: cresta mitocondrial.

- Ganancia neta: flujo de electrones, bomba de protones (potencial eléctrico).

- Condición: aerobia.

COMPLEJOS:

I: NADH deshidrogenasa (NADH-Q reductasa).

II: Succinato deshidrogenasa.

III: Citocromo C reductasa (citocromo bc1).

IV: Citocromo a1a3 oxidasa.

4. FOSFORILACIÓN OXIDATIVA (QUIMIO ÓSMOSIS)

- Lugar: Cresta mitocondrial

- Ganancia neta: 28, 32, 36 ATP y H2O. (1NADH = 3ATP y 1FADH2 = 2ATP)

- Condición: aerobia. El último aceptor de electrones es el oxígeno.

BALANCE ENERGÉTICO.

1. GLUCÓLISIS: 2 ATP + 2 NADH………………………………………………………2 ATP

2. ACETILACIÓN: 2 NADH……………………………………………………………….6 ATP

3. CICLO DE KREBS: 2 ATP + 6 NADH + 2 FADH2………………………………….24 ATP

TOTAL:………………………………………………………………………………………32 ATP

- Por cada NADH = 3 ATP

- Por cada FADH2 = 2 ATP

- Lanzadera malato aspartato: 6 ATP………………( +32 ATP)………….………….38 ATP

- Lanzadera glicerol fosfato: 4 ATP…......................( +32 ATP)…………………….36 ATP