miércoles, 29 de febrero de 2012

Respiración Celular


                                                              RESPIRACIÓN CELULAR

 
             La respiración celular es el conjunto de reacciones bioquímicas que ocurren en la mayoría de las células en las mitocondrias. También es el conjunto de reacciones químicas mediante las cuales se obtiene energía a partir de la degradación de sustancias orgánicas, como los azúcares y los ácidos principalmente.
 
La respiración celular constituye el proceso más importante dentro de la célula, el cual abordaremos en pequeña medida pero de manera significativa. Hablar de respiración celular es referirnos a un proceso bioquímico del cual nos ramificaremos a dos tipos de respiración celular: aeróbica y anaeróbica. En este proceso interfieren factores químicos capaces de ser procesados dentro de las células, y que en gran medida constituyen las bases para que la respiración celular se lleve a cabo. 

     Respiración aeróbica. El aceptor final de electrones es el oxígeno molecular, que se reduce a agua. La realizan la inmensa mayoría de células, incluidas las humanas. Los organismos que llevan a cabo este tipo de respiración reciben el nombre de organismos aeróbicos.


            Respiración anaeróbica. El aceptor final de electrones es una molécula inorgánica distinta del oxígeno, más raramente una molécula orgánica. Es un tipo de metabolismo muy común en muchos microorganismos, especialmente procariotas. No debe confundirse con la fermentación, proceso también anaeróbico, pero en el que no interviene nada parecido a una cadena transportadora de electrones.

 

 

 

El conjunto de reacciones bioquímicas por las cuales determinados compuestos orgánicos son degradados completamente, por oxidación, hasta su conversión en sustancias inorgánicas, proceso que rinde energía (en forma de ATP) aprovechable por la célula. Los substratos habitualmente usados en el proceso son la glucosa, otros hidratos de carbono, ácidos grasos, incluso aminoácidos, cuerpos cetónicos u otros compuestos orgánicos. En los animales estos combustibles pueden provenir del alimento, de los que se extraen durante la digestión, o de las reservas corporales. En las plantas su origen pueden ser asimismo las reservas, pero también la glucosa obtenida durante la fotosíntesis.
            La respiración celular, como componente del metabolismo, es un proceso catabólico, en el cual la energía contenida en los substratos usados como combustible es liberada de manera controlada. Durante la misma, buena parte de la energía libre desprendida en estas reacciones exotérmicas es incorporada a la molécula de ATP (o de nucleótidos trifosfato equivalentes), que puede ser a continuación utilizada en los procesos endotérmicos, como son los de mantenimiento y desarrollo celular (anabolismo).

 

 

Comprende dos fases:





             * PRIMERA FASE:
Se oxida la glucosa (azúcar) y no depende del oxígeno, por lo que recibe el nombre de respiración anaeróbica y glucolisis, reacción que se lleva a cabo en el citoplasma de la célula.
La primera fase o etapa es la glucólisis. Comienza con la degradación de la glucosa, como resultado obtenemos dos moléculas de piruvato de tres carbonos. Parte de esta energía de la glucosa sirve para generar dos moléculas de ATP.
La glucólisis no necesita de oxígeno y ocurre inicialmente en los dos tipos de respiración, tanto en la respiración aeróbicas (con oxígeno), como respiración anaeróbicas (sin oxígeno). Recuerde algo importante, esto ocurre antes de los procesos mencionados. La transformación de la glucosa en el citosol (citoplasma), permite utilizar sus productos metabólicos de la glucólisis para continuar el proceso respiratorio. (Observe el video)


 
* SEGUNDA FASE:
A). CUANDO HAY OXÍGENO
Se realiza con la intervención del oxígeno y recibe el nombre de respiración aeróbica o el ciclo de krebs y se realiza en estructuras especiales de las células (organelas) llamadas mitocondrias.


Tanto que es una parte del metabolismo, concretamente del catabolismo, en el cual la energía contenida en distintas biomoléculas, como los glúcidos (azúcares, carbohidratos), es liberado de manera controlada.


Si hay oxígeno, la segunda fase o etapa de la degradación de la glucosa continúa el proceso llamado respiración celular. Las dos moléculas de piruvato producidas por el proceso de glucólisis ocurrido inicialmente, se degradan en seis moléculas de Dióxido de carbono (CO2)  seis de agua (H2O).  


Se usa oxígeno (O2) en la última etapa de la respiración celular que produce 34 o 36 moléculas de ATP totales por cada dos moléculas de piruvato que entran a las mitocondrias, en donde obtenemos 2 ATP en el Ciclo de Krebs y 32 o 34 ATP en la cadena transportadora de electrones en las crestas mitocondriales. En las células eucariotas, las reacciones de respiración celular ocurren en las mitocondrias.
 




B. CUANDO NO HAY OXÍGENO
 

Si no hay oxígeno, la degradación que ocurrió de la glucosa pasa a un proceso llamado fermentación, que no genera energía química adicional. Durante la fermentación, el piruvato no entra en la mitocondria y permanece en el citosol conviertiendo piruvato a lactato, como por ejemplo en el músculo, formando ácido láctico. También puede el piruvato metabolizarse en etanol y Dióxido de carbono (CO2), como por ejemplo en las bacterias y levaduras.

 

IMPORTANCIA METABÓLICA:

- Crecimiento

- Transporte activo de sustancias energéticas

- Movimiento

- Regeneración de células

- Síntesis de proteínas

- División de células


Ecuación química
 1 C_6H_{12}O_6 + 6 O_2 \to 6 H_2O+6 CO_2+38ATP










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