Liberación de la energía: Respiración celular
Enviado por yrulaikdis • 22 de Abril de 2018 • Resúmenes • 3.141 Palabras (13 Páginas) • 346 Visitas
Liberación de la energía
La respiración celular es un proceso catabólico que ocurre dentro de las células en la que se convierte la energía de los enlaces químicos de los nutrientes a energía química almacenada en forma de ATP.
- NADH (nicotinamida adenina dinucleótido) y (flavín adenín dinucleótido) son portadores de electrones, moléculas que actúan como aceptores y donadores de electrones en un sistema de producción de energía.[pic 1]
- Deshidrogenaciones: Reacciones en las que dos átomos de hidrógeno (en realidad, 2 electrones más 1 o 2 protones) son eliminados del sustrato y transferidos a la o al FAD.[pic 2]
- Descarboxilaciones: R reacciones en las que se elimina una parte de un grupo carboxilo (¬COOH) del sustrato como una molécula de [pic 3]
La mitocondria tiene sus propios ribosomas y sus propios gránulos (que cumplen un papel similar al de las vacuolas) que contienen glucógeno, el cual descomponen si necesitan de reserva. Ningún otro orgánulo, a parte de los plastidios, contiene o guarda para su propia energía algunas orgánulos o gránulos.
Respiración celular aeróbica[pic 4]
[pic 5]
[pic 6]
Glucólisis/Vía Embden-Meyerhof[pic 7]
[pic 8]
Sitio | Glucólisis | Reactivos | Productos | ATP |
Citosol | Una molécula de glucosa de seis carbonos se convierte en dos moléculas de piruvato de tres carbonos. Parte de la energía de la glucosa se captura con la formación de dos tipos de portadores de energía, ATP y NADH. Puede aerobia o anaerobia. Si la célula necesita un poco de energía, es posible que solo utilice la glucólisis para obtenerla, en lugar de utilizar toda la vía de la respiración celular. | Glucosa 2 ATP [pic 9] 2 ADP [pic 10] | 2 piruvatos 2 ATP 2 NADH [pic 11] | Requiere: 2 ATP Produce: 4 ATP Ganancia neta: 2 ATP |
[pic 12]
- Fase de la inversión de energía
[pic 13]
La glucosa es una molécula relativamente estable y no se descompone con facilidad. En dos reacciones de fosforilación independientes, un grupo fosfato se transfiere del ATP al azúcar.
El azúcar que resulta fosforilado (fructosa-1,6-bifosfato) es menos estable y se rompe enzimáticamente en dos moléculas de tres carbonos, la dihidroxiacetona fosfato y el gliceraldehído-3-fosfato (G3P).
La dihidroxiacetona fosfato se convierte enzimáticamente a G3P, por lo que los productos en este punto de la glucólisis son dos moléculas de G3P por glucosa.
- Fase de captura de energía[pic 14]
Cada G3P se oxida por la eliminación de 2 electrones (como parte de dos átomos de hidrógeno). Éstos inmediatamente se combinan con la molécula portadora de hidrógeno, y se formas dos NADH.[pic 15]
[pic 16]
En dos de las reacciones que conducen a la formación del piruvato, el ATP se forma cuando un grupo fosfato se transfiere al ADP de un intermediario fosforilado. Este proceso se llama fosforilación a nivel del sustrato.
[pic 17][pic 18]
- La glucólisis comienza con la reacción de preparación en la que la glucosa recibe el grupo fosfato de la molécula de ATP. El ATP sirve como fuente tanto de fosfato como de energía necesaria para unir el fosfato a la molécula de glucosa. (Una vez que se consume el ATP, se convierte en ADP y se une al grupo del ADP de la célula hasta convertirse de nuevo en ATP). La glucosa fosforilada se conoce como glucosa-6-fosfato (el fosfato está unido a su átomo de carbono 6). La fosforilación de la glucosa la hace químicamente más reactiva. Suele ocurrir cerca de la membrana.
- La glucosa-6-fosfato se somete a otra reacción de preparación, reorganizando sus átomos de hidrógeno y oxígeno. En esta reacción la glucosa-6-fosfato se convierte en su isómero, la fructosa-6-fosfato.
- Otro ATP dona fosfato a la molécula, formando fructosa-1,6-bifosfato. Hasta el momento, se han invertido en el proceso dos moléculas de ATP, sin ningún tipo de producto. Los grupos fosfato están ahora unidos a los carbonos 1 y 6, y la molécula de glucosa está lista para ser dividida.
- La fructosa-1,6-bifosfato se divide entonces en dos azúcares de 3 carbonos, el gliceraldehído-3-fosfato (G3P) y la dihidroxiacetona fosfato.
- La dihidroxiacetona fosfato se convierte enzimáticamente a su isómero, gliceraldehído-3-fosfato, para aumentar el metabolismo en la glucólisis.
- Cada molécula de gliceraldehído-3-fosfato se somete a deshidrogenación, con el como aceptor de hidrógeno. El producto de esta reacción muy exergónica es el fosfoglicerato, que reacciona con el fosfato inorgánico presente en el citosol para producir 1,3-bifosfoglicerato.[pic 19]
- Uno de los fosfatos de 1,3-difosfoglicerato reacciona con el ADP para formar ATP (fosforilación a nivel del sustrato).
- El 3-fosfoglicerato se reordena por acción enzimática a 2-fosfoglicerato, cambiando la posición del grupo fosfato. Ésta es una reacción de preparación.
- Se elimina una molécula de agua, lo que resulta en la formación del doble enlace. El producto, fosfoenol-piruvato (PEP), tiene un grupo fosfato unido por un enlace inestable (línea ondulada).
- Cada una de dos moléculas de PEP transfiere su grupo fosfato al ADP para producir ATP y piruvato (fosforilación a nivel del sustrato).
Formación de acetil coenzima A[pic 20]
[pic 21]
Sitio | Formación de acetil CoA | Reactivos | Productos | ATP |
Cerca de la membrana mitocondrial interna o en la matriz | Cada piruvato entra a la mitocondria y se oxida a un grupo de dos carbonos (el acetato). Luego se combina con la coenzima A, formando acetil coenzima A. Se produce NADH (ocurre transferencia de hidrógeno a portadores) y el se libera como un producto de desecho.[pic 22] También puede ocurrir en el citosol. | 2 piruvato 2 Coenzima A [pic 23] | 2 Acetil CoA [pic 24] 2 NADH | Requiere: 0 ATP Produce: 0 ATP Ganancia neta: 0 ATP |
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