Respiracion Celular

OXIDACIÓN CELULAROXIDACIÓN CELULAR

GLUCÓLISIS YGLUCÓLISIS YRESPIRACIÓN CELULARRESPIRACIÓN CELULAR

C6H12O6 + 6O2 C6H12O6 + 6O2 →→ 6 CO2 + 6 H2O + energía (686 kcal/mol) 6 CO2 + 6 H2O + energía (686 kcal/mol)

Alrededor del 40% de la energía libre desprendida por la oxidación de la glucosa se conserva en la conversión de ADP en ATP

• Ocurre en todos los seres vivos.• Es un proceso exergónico: liberador de

Energía (catabolismo)• Glucólisis: citoplasma• Ciclo de Krebs + transporte de electrones: Procariontes: en membrana plasmática. Eucariontes: en mitocondrias.

• Dinucleótido de nicotinamida y adeninaCoenzima transportadora de electrones

• Dinucleótido de flavina y adenina• Coenzima transportadora de electrones

1°Etapa: GLUCÓLISIS (en citoplasma)1°Etapa: GLUCÓLISIS (en citoplasma)

HEXOCINASA

FOSFOHEXOSAISOMERASA

FOSFOFRUCTOCINASA

ALDOLASA

ISOMERASATRIOSAFOSFATO

DESHIDROGENASA

FOSFOGLICERATOCINASA

FOSFOGLICEROMUTASA

ENOLASA

PIRUVATOCINASA

x2

Balance neto:Balance neto: glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+---> 2 piruvatos

+ 2 ATP + 2 (NADH + H+) • La energía total que se puede obtener de la

glucosa por oxidación aeróbica es = 688 kcal/mol.

• La energía total acumulada en 2 ATP = 2 x 7.3 = 14.6 kcal/mol

• Los dos NADH + H+  pasan a la cadena de transporte de electrones en ambiente aerobios y pueden dar mas ATP, recuperándose el NAD en su forma oxidada.

Oxidación del ácido pirúvicoOxidación del ácido pirúvico

• 2° CICLO DE KREBS (en 2° CICLO DE KREBS (en matriz mitocondrial)matriz mitocondrial)

• Ciclo tricarboxílico o Ciclo del ácido Cítrico.

• Se produce CO2 y átomos de H+ o protones.

• La Acetil CoA se combina con Acido Oxalacético y forman Ácido Cítrico.

• En cada vuelta se extraen 4 pares de átomos de H (entran en la cadena respiratoria y son aceptados por NAD (nicotinamida adenina dinucleótido) o FAD (flavina adenina dinucleótido), son los aceptores primarios de H+

Balance de un ciclo: Acetil-CoA (2-C) + 3 NAD+ + FAD Balance de un ciclo: Acetil-CoA (2-C) + 3 NAD+ + FAD -------> 2 CO2 + 3NADH + FADH2 + ATP -------> 2 CO2 + 3NADH + FADH2 + ATP

Balance para una molécula de glucosa:1 glucosa + 38 ADP + 38 Pi -------> 6 CO2 + 38

ATP

Nota: • 2 de los NADH son formados en el citoplasma durante

la glicólisis. • Para ser transportados a la matriz mitocondrial para

ser posteriormente oxidado por la cadena transportadora de electrones, tienen que pasar por medio de transporte activo al interior de la mitocondria , Esto "cuesta" 1 ATP por NADH. 

• Por lo tanto el balance final resulta en 36 ATP por glucosa y no 38 ATP.

• 3° TRANSPORTE DE 3° TRANSPORTE DE ELECTRONES ELECTRONES (cadena respiratoria)(cadena respiratoria)

• Los átomos de H son aceptados por las coenzimas NAD y FAD, que se transforman en NADH (reducido) y FADH2 (reducido).

• Son conducidos por la cadena en las crestas mitocondriales por las CITOCROMOS.

4° FOSFORILACIÓN OXIDATIVA4° FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

• Mecanismo de formación de ATP: fosforilación quimiosmóticafosforilación quimiosmótica: bombardeo de protones desde la matriz mitocondrial a la cámara intermembrana (creando un gradiente)

• Salen los protones hacia la matriz mitocondrial a través de las partículas F1 donde se produce ATP por acción de las enzimas.

• Al final el oxígeno acepta los electrones combinándose con los H+ y forma H2O.

• 4° FOSFORILACIÓN OXIDATIVA 4° FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

Complejos de proteínas inmersos en la Complejos de proteínas inmersos en la membrana:membrana:

• Complejo I: recibe los electrones del NADH. La CoQ conduce los electrones del complejo I al II.

• Complejo II: los electrones se desplazan al citocromo c. Los electrones pasan a los citocromos del complejo III.

• Complejo III: los electrones regresan a la matriz donde se combinan con H+ y el oxígeno y forman H2O

TEORÍA QUIMIOSMÓTICATEORÍA QUIMIOSMÓTICA

• Los protones son bombardeados hacia afuera de la matriz mitocondrial en la cadena de transporte electrónico.

• El movimiento de protones a favor del gradiente electroquímico cuando pasan por la ATPsintetasa suministra energía, así se regenera el ATP.

• El número exacto de protones no se sabe aún.

Rendimiento energéticoRendimiento energético

Inhibidores de la Fosforilación oxidativaInhibidores de la Fosforilación oxidativa

Numerosos productos químicos pueden bloquear la transferencia de electrones en la cadena respiratoria, o la transferencia de electrones al oxígeno. Todos ellos son potentes venenos, entre ellos

• Monóxido de Carbono -- se combina directamente con la citocromo oxidasa terminal, y bloquea la entrada de oxígeno a la misma.

• Cianuro (CN-) se pega al hierro del citocromo e impide la transferencia de electrones.