Informe Respiración celular

Introducción

La degradación de las moléculas orgánicas para producir ATP, realizada por los procesos celulares del organismo es lo que conocemos como respiración celular es un proceso exergónico, donde parte de la energía contenida en las moléculas de alimento, se aprovecha, desde proteínas y lípidos hasta carbohidratos; no toda la energía se aprovecha en los procesos de respiración celular porque no toda es utilizada, sino que una parte se pierde en forma de calor, como en todas las reacciones qumicas que suceden en los organismos. (Castiñeira de Dios L. y col, 1999).

Aproximadamente el 40% de la energía producida por la oxidación de la glucosa se conserva en forma de ATP. (Lehninger, A; Nelson, D, 1995). La forma en la que la célula transforma esta energía y la utiliza es mucho más eficiente; en cuanto a procesos como la combustión, que procesos diferentes en la naturaleza como la fotosíntesis, por ejemplo. (Robertis, E.; Hib, J, 2001).

La respiración celular, al igual que otras reacciones en el cuerpo humano y de otros organismos son reacciones exergónicas. (Curtis y Barnes, 2008).Sin embargo existen varias diferencias entre dichos procesos. (Lehninger, A; Nelson, D, 1995). La combustión es un fenómeno incontrolado en el que todos los enlaces químicos se rompen al mismo tiempo y liberan la energía en forma instantánea; por el contrario la respiración es la degradación del alimento con la liberación paulatina y “lenta” de energía.  (Solomon y col, 1998).

Dicho control de energía está catalizado y ejercido por enzimas específicas. La energía que se libera durante la respiración es utilizada fundamentalmente para la formación de ATP. (Lehninger, A; Nelson, D, 1995). La respiración celular puede ser considerada como una serie de reacciones de óxido-reducción en las cuales las moléculas combustibles son paulatinamente oxidadas y degradadas liberando energía. Los protones perdidos por el alimento son recepcionados y procesados por coenzimas. (Curtis y Barnes, 2008).

La respiración ocurre en distintos compartimientos celulares, es un proceso por etapas en donde, La primera de ellas es la glucólisis que ocurre en el citoplasma. (Lehninger, A; Nelson, D, 1995). La segunda etapa dependerá de la presencia o ausencia de O2 en el medio, determinando en el primer caso la respiración aeróbica (ocurre en las mitocondrias), y en el segundo caso la respiración anaeróbica o fermentación (ocurre en el citoplasma). (Robertis, E.; Hib, J, 2001).

Los organismos, tanto unicelulares como pluricelulares obtienen la energía necesaria para desempeñar diferentes procesos biológicos y metabólicos gracias a la descomposición de azúcares y su posterior transformación en energía (ATP). (Curtis y Barnes, 2008).

Este tipo de procesos de degradación de biomoléculas para su aprovechamiento y transformación en Adenin trifosfato tiene lugar por medio del proceso metabólico de la respiración celular, o respiración mitocondrial, que básicamente es el proceso que se lleva a cabo en tres rutas metabólicas principales denominadas glicólisis, ciclo de Krebs y fosforilación oxidativa. (Castiñeira de Dios L. y col, 1999).

El proceso de respiración celular se realiza en las mitocondrias y en los cloroplastos que son orgánulos celulares que están presentes en el caso de las mitocondrias, en las células eucariotas y los cloroplastos en las células vegetales. (Solomon y col, 1998).

La respiración celular se clasifica en respiración celular aerobia y anaerobia, dicho proceso puede ser químico - biológico, en tres etapas: la glucólisis o glicólisis, el ciclo de Krebs, la cadena respiratoria y/o fosforilación oxidativa y fermentación. (Solomon y col, 1998).

La glucolisis consiste en una serie de diez reacciones, en donde cada una de ellas es catalizada por una enzima determinada, que permite transformar una molécula de glucosa en dos moléculas de un compuesto de tres carbonos, denominado ácido pirúvico. (Solomon y col, 1998).

En la primera reacción, que se realiza en la glucolisis se necesita energía suministrada por dos moléculas de ATP, que servirán para fosforilizar la glucosa y la fructosa. Al final de esta fase se obtienen, en la práctica, dos moléculas de PGAL, ya que la molécula de DHAP (dihidroxiacetona-fosfato), se transforma en PGAL, debido a que se la célula toma como compuesto otra base nitrogenada. (Robertis, E.; Hib, J, 2001). En la segunda etapa de la glucolisis, se forman cuatro moléculas de ATP y dos moléculas de NADH, a partir de las dos moléculas de PGAL iniciales de la fase anterior, se produce una ganancia neta de dos moléculas de ATP. (Robertis, E.; Hib, J, 2001).

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