Respiracion Celular

Respiración celular

Respiración celular es 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 substratosusados como combustible es liberada de manera controlada. Durante la misma, buena parte de la energía libre desprendida en estasreacciones 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]

Su ecuación general es la siguiente (respiración aeróbica):1

Importancia de la respiración celular

Al igual que obtenemos energía calorífica al quemar leña en una chimenea, las células “queman” la materia orgánica contenida en su alimento (fundamentalmente glucosa y grasas) obteniendo así la energía que necesitan para realizar todas sus funciones. La energía química se almacena en unas moléculas especiales llamadas ATP. En ello consiste la respiración celular.

Siguiendo con el ejemplo de la chimenea, igual que la leña necesita oxigeno para arder, la célula también precisa de este gas para respirar. Como el proceso respiratorio ocurre en las mitocondrias, podemos considerar estas como las centrales de energía de la célula.

Al respirar, las células toman oxigeno del aire y a la vez expulsan dióxido de carbono. De no ser por las plantas verdes que toman ese dióxido de carbono y liberan oxigeno en la fotosíntesis, llegaría un momento en que la vida sería imposible por falta de oxigeno.

Explicación del proceso de respiración celular

1.- El Ácido pirúvico de 3 carbonos resultante de la glucólisis es degradado a grupos o radicales Acetilos con la participación de la coenzima A, el proceso cataítico comienza asi: el Ácido pirúvico se Descarbixila( liberación de CO2), por medio de un 1º complejo multienzimático integrado por la Ptiamina pirofosfato, el Ácido Lipoico y ión Magnesio, quedando reducido el ácido pirúvico en grupos o radicales acetilos de 2 carbonos, e su misma vez, los radicales acetilos se unen a una coenzima( CoA), formándose la Acetil-CoA( 2 carbonos). La Acetil-CoA se une con el ácido Oxalacético de 4 carbonos formando Ácido Cítrico de 6 carbonos. La transformación del Ácido pirúvico en radicales acetilos y su unión al oxalacético es el eslabón común que une glucólisis con el ciclo de Krebs.

El ciclo de Krebs se produce en la matríz mitocondrial, en condiciones ANAEROBIAS, alli se originan una serie de ácidos cítricos o tricarboxílicos, el oxalacético se une con la acetilcoA, formando ácido cítrico, como catalizador participa la Citrato sintetasa, por condensación el oxalacético+ el acetil coA, queda transformado en ácido cítrico, es este paso, la coA se libera y hay liberación de 1 molécula de H2O.

El ácido cítrico es convertido en ácido isocítrico,este en cis-aconítico u Oxalsuccínico, ya que por medio de la oxalsuccínico descarboxilasa, descarbixila al mismo( 5 carbonos) y este en Afacetoglutárico, aquí ocurre un proceso clave ya que ocurre otra descarboxilación( 4 carbonos), como este paso es reversible, el 2º complejo multienzimático integrado por la Ptiamina pirofosfato, el ácido lipoico, ión Mg actúa como una FUERZA IMPULSORA, ya que su conversión en Succinil-coA es reversible, por lo tanto el 2º complejo enzimático asegura la conversión de ALFACETOGLUTÁRICO en SUCCINIL-coA, entre otros acontecimientos, ocurre fosforilación oxidativa( formación de ATP por procesos Rédox), a la misma vez que hay incorporación de coA y de agua, el succinilcoA por liberación de la CoA se convierte en Succínico,mediante la succiniltioquinasa, en este paso ocurre la 2º fosforilación oxidativa( ATP),el succínico se transforma en Fumárico mediante la FUMARASA( deshidrogenación del fumárico y la incorporación de la coenzima FAD y su liberación en FADH), este en ácido málico y por DESHIDROGENACIÓN ya que entra NAD y sale NADH, queda convertido en ácido oxalacético de 4 carbonos q nuevamente se unen a los radicales Acetilos reiniciando la via metabólica.En cuanto al valor energético, cada coenzima NADH equivale a 3 ATP, y FADH a 2 ATP.

La cadena oxidativa, respiratoria o de trasnporte de electrones se realiza en los OXISOMAS, unas pequeñas prolongaciones en forma de hongos con un tallo fino y una zona ensanchada, dispuestas en el lado interno de las CRESTAS MITOCONDRIALES, llamadas también Partícula elementales, fundamentales, partículas F1 o partículas de Racket, las coenzimas NADH y FADH provenientes del ciclo de Krebs TRASNPORTAN PROTONES Y ELECTRONES por medio de un sistema de aceptores hasta el O2( último aceptor de electrones) con formación de ATP, y subproductos como H2O y CO2. .Como resultado final de las 3 vias metabolicas, los combustibles energéticos(

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