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RESPIRACIÓN 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
Vías Metabólicas
• Anaeróbicas: No consumen oxígeno libre
• Aeróbicas: Consumen oxígeno libre
Respiración Celular
Se puede dividir en tres procesos metabólicos:
• La Glucólisis
• El Ciclo de Krebs
• La Fosforilación oxidativa o cadena de
transporte de e-
Algunas moléculas que participan
en el metabolismo energético
Respiración Celular
citoplasma
Ubicación de los Procesos
Cada uno de ellos se lleva a cabo en una región
específica de la célula:
• La Glucólisis, en el citoplasma
• El Ciclo de Krebs en la matriz de la mitocondria
• La cadena transporte de e- en la membrana
interna de la mitocondria
Ubicación de los Procesos
Fase II
Ciclo de Krebs
Fase I
Glucólisis
CITOPLASMA
Fase III
Cadena trasportadora
de electrones
Ubicación de los Procesos
Ribosomas
Membrana
interna
Glucólisis
• Ocurre en el Citoplasma, en ausencia de oxígeno
(reacción anaeróbica)
• La Glucosa (azúcar de 6 carbonos) se rompe en
dos moléculas de tres carbonos llamadas
piruvato.
• Ganancia neta de 2 moléculas de ATP y 2
moléculas de NADH.
Glucólisis
• El rendimiento neto de la
glucólisis son por cada
glucosa ingresada:
• 2 ATP
• 2 NADH (Coenzima)
• 2 Piruvatos
• 2 H2O
Glucólisis
Glucólisis
incluyendo las
Enzimas
Glucólisis
Citoplasma
Fermentación Alcohólica
Protozoarios, Protistas (levaduras)
• A la falta de oxígeno, el ácido pirúvico puede convertirse en
etanol (alcohol etílico) o ácido láctico según el tipo de célula
• El ácido pirúvico formado en la glucólisis se convierte
anaeróbicamente en etanol.
• En el primer caso se libera dióxido de carbono, y en el segundo
se oxida el NADH y se reduce a acetaldehído.
Alcohólica: 2 ácido pirúvico + 2 NADH  2 etanol + 2 CO2 + 2 NAD+
Fermentación Láctica
Células animales
• En esta reacción el NADH se
oxida y el ácido pirúvico se
reduce transformándose en
ácido láctico.
• En las células musculares
como resultado de ejercicios
extenuantes durante los cuales
el aporte de oxígeno no
alcanza a cubrir las
necesidades del metabolismo
celular.
Láctica: 2 ácido pirúvico + 2 NADH  2 ácido láctico + 2 NAD+
Proceso de Fermentación
alcohólica y láctica
Glucólisis
Citoplasma
Ciclo de Krebs
Reacciones Aeróbicas
• Se lleva a cabo en la matriz mitocondrial
• El Piruvato es transportado dentro de la
mitocondria y pierde dióxido de carbono para
formar la Acetil Coenzima A (Acetil CoA), una
molécula de dos carbonos.
• Cuando la acetil CoA es oxidada a dióxido de
carbono en el ciclo de Krebs, la energía química
es liberada y capturada en forma de NADH,
FADH2 y ATP
Ciclo de Krebs
Citoplasma
Formado
en la
Glucólisis
Preparación del Ácido Pirúvico
• El ácido pirúvico sale del
citoplasma y atraviesa las
membranas externa e interna
de las mitocondrias.
• Antes de ingresar al Ciclo de
Krebs, el ácido pirúvico, (3 C),
se oxida. carbono
(descarboxilación oxidativa) y
queda un grupo acetilo (AcetilCoA), de dos carbonos.
• En esta reacción exergónica, el
hidrógeno del carboxilo reduce
a una molécula de NAD+ a
NADH.
Ciclo de
Krebs
• Rendimiento es por
cada grupo acetilo
que ingresa al ciclo:
•
•
•
•
•
2 moléculas de CO2
1 molécula de ATP
3 moléculas de NADH
1 molécula de FADH2
Ambas moléculas son
transportadores de
electrones y
transfieren energía al
ATP por la vía de la
cadena de transporte
de electrones.
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.
• Los transportadores de
electrones se reducen y
oxidan para ir cediendo
electrones siendo el
Oxigeno el aceptor final
de electrones
Mecanismos producción ATP
• Fosforilación (adición de un grupo fosfato al
ADP)
• Teoría de la quimiósmosis: se da en las
membranas, por medio de la actividad de la
ATP sintetasa
• Uso de la energía almacenada en el gradiente
de concentración de iones H+
Cadena de electrones
Quimiósmosis del ATP
alta
concentración
de H+
Membrana
Cadena de
transporte de
electrones
ATP
sintetasa
ENERGÍA DEL
NADH
baja
concentración
de H+
ATP sintetasa
utiliza el gradiente
de energía para
producir ATP
Cadena transportadora de e-
Formación de ATP a partir de la
cadena transportadora de e-
Resultado de la Respiración Celular
Ciclo de Krebs
Cadena de electrones
Resultado de la Respiración Celular