La Respiración Celular y sus fases (Glucolisis, Ciclo de Krebs, Cadena de Transporte de electrones y Fosfoliracion oxidativa

Respiración Celular

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Zared

Todos los electrones que entran en la cadena de transporte provienen de moléculas de NADH y FADH2 que se producen en fases más tempranas de la respiración celular: glucólisis, oxidación del piruvato y el ciclo del ácido cítrico.

La glucólisis es una serie de reacciones que extraen energía de la glucosa al descomponerla en dos moléculas de tres carbonos llamadas piruvato. La glucólisis es una vía metabólica milenaria es decir, su evolución se produjo hace mucho tiempo- y actualmente existe en la gran mayoría de los organismos, En los organismos que se someten a respiración celular, la glucólisis es la primera etapa del proceso. Sin embargo, la glucólisis no requiere oxígeno, por lo que muchos organismos anaeróbicos (organismos que no usan oxígeno) también tienen esta vía.

La respiración celular se da en dos formas y esto según la presencia del Oxigeno: La &nbsp;respiración anaeróbica, se da cuando los microorganismos no necesitan de oxígeno para su supervivencia y sirve para la &nbsp;producción de energía en células que no &nbsp;tienen mitocondrias; estas, dan inicio a su proceso por medio de dos fases; en la &nbsp;primera se presenta la Glucolisis y en la segunda&nbsp;se presenta la fermentación, que puede darse &nbsp;en dos formas: La fermentación láctica y la fermentación etanoica.

Ciclo de Krebs

PASOS DEL CICLO DE KREBS 1. Formación de citrato: se combina el acetil-coenzima A (acetil-CoA) con oxalacetato para formar citrato y liberar la coenzima A. La enzima que cataliza esta reacción es la citrato sintasa. 2. Formación de isocitrato: el citrato se transforma en isocitrato, por acción de la enzima aconitasa. 3. Oxidación de isocitrato a α-cetoglutarato: el isocitrato, con seis átomos de carbono, pierde un carbono en forma de dióxido de carbono CO2 y un par de electrones, para transformarse en α-cetoglutarato, con cinco carbonos. Los electrones son captados por un NAD+ (nicotinamida adenina dinucleótido oxidado) y se convierte en NADH (nicotinamida adenina dinucleótido reducido). La enzima es isocitrato deshidrogenasa. 4. Oxidación de α-cetoglutarato a succinil-CoA y CO2: la molécula de α-cetoglutarato de cinco carbonos se oxida obteniendo succinil-CoA (cuatro átomos de carbono), con liberación de CO2. Una molécula de NAD+ se reduce a NADH. La enzima que interviene en esta reacción es la α-cetoglutarato deshidrogenasa.

GLUCÓLISIS paso a paso #Bioquímica

La función principal del ciclo del ácido cítrico es captar los electrones que se liberan de las moléculas al oxidarse (pierden electrones). Estos electrones son capturados por moléculas portadoras para luego transformarlos en adenosintrifosfato ATP, la molécula de energía que utiliza la célula para realizar sus funciones.

Productos del ciclo de Krebs Cada ciclo de Krebs produce: -3 NADH (nicotinamida adenina dinucleótido reducida) -1 GTP (guanosintrifosfato) -1 FADH2 (flavin adenin dinucleótido reducido) -2 moléculas de dióxido de carbono.

El ciclo de Krebs, o ciclo del ácido cítrico, es una secuencia de reacciones químicas que se llevan a cabo en la mitocondria de las células eucariotas como parte de la respiración celular. También se le llama el ciclo de los ácidos tricarboxílicos, porque el ácido cítrico posee tres grupos carboxílicos en su estructura.

La respiración está constantemente a lo largo de toda nuestra existencia, marca nuestro inicio en la vida y nuestro avance en el mismo. Respirar es un acto involuntario y autónomo, cuya función es intercambiar gases como: O2 y el CO2. Cuando inspiramos, uno de los gases importantes en el aire llega a los eritrocitos y cuando exhalamos expulsamos el CO2 que se ha generado en nuestras células.

La glucólisis existe o se da en el citosol de una célula y ésta se divide en dos fases, la primera fase necesita energía, mientras que la segunda fase donde se libera la energía y estas se encuentra debajo de la línea punteada. En la primera fase es donde se requiere la energía ya que la molécula de la glucosa se reorganiza y se une a dos grupos fosfatos y estos fosfatos causan inestabilidad en la molécula modificada creando así fructosa-1,6-bifosfato, y gracias a esta puede dividirse en dos formando dos azúcares fosfatados de tres carbonos, se convierten dos ATP EN AD, recordemos que esta energía es adenosintrisfosfató (ATP). Los dos azúcares de tres carbonos formados en la descomposición del azúcar inestable son diferentes entre sí. Solo uno —el gliceraldehído-3-fosfato— puede entrar al siguiente paso. Sin embargo, el azúcar desfavorable, que es DHAP se puede convertir fácilmente en el isómero favorable, por lo que ambos completan la vía al final.

Conjunto de proteínas y moléculas orgánicas incrustadas en la membrana, la mayoría de las cuales se organizan en cuatro grandes complejos nombrados del I al IV. En eucariontes, muchas copias de estas moléculas se encuentran en la membrana mitocondrial interna. En procariontes, los componentes de la cadena de transporte de electrones están en la membrana plasmática.

Para conlcuir con este libro, pasamos a la actividad de la fosfoliracion oxidativa donde les corresponde a los lectores demostrar que han logrado entender el tema. Aquí está, puedes <a href="https://www.cerebriti.com/juegos-de-literatura/fosforilacion-oxidativa-y-oxidacion-biologica">presionar aquí.</a>

Fases de la respiración

Conforme los electrones viajan a través de la cadena, se desplazan de un mayor nivel de energía a uno inferior y se mueven de moléculas menos ávidas de electrones o otras más ávidas. En estas transferencias de electrones "cuesta abajo" se libera energía y varios de los complejos de proteína utilizan la energía liberada para bombear protones desde la matriz mitocondrial al espacio de intermembranal para formar un gradiente de protones.

Aunque en el ciclo de Krebs no se forma directamente ATP (adenosintrifosfato), el GTP puede transformarse en ATP. Además, los NADH y FADH2 que se forman en el ciclo, transfieren sus electrones a la cadena transportadora de electrones en la mitocondria que, por fosforilación oxidativa, conduce a la producción de ATP.

5. Conversión de succinil-CoA a succinato: el succinil-CoA se transforma en succinato cuando libera el grupo CoA para formar GTP (guanosintrifosfato) a partir de GDP (guanosindifosfato) y fosfato inorgánico. La enzima que cataliza esta reacción es la succinil-CoA sintetasa. 6. Oxidación de succinato a fumarato: el succinato pierde dos electrones para formar fumarato. Los electrones en esta reacción son captados por el flavin adenin dinucleótido oxidado (FAD) que se reduce a FADH2. La enzima involucrada es la succinato deshidrigenasa. 7. Hidratación de fumarato a malato: el fumarato gana una molécula de agua y se transforma en malato, por acción de la enzima fumarasa. 8. Oxidación de malato a oxalacetato: el último paso del ciclo de Krebs regenera el oxalacetato, por la acción de la malato deshidrogenasa. En esta reacción, el malato se oxida y cede dos electrones al NAD+, formando NADH.

RESPIRACION CELULAR

Autores: CARDENAS C. VALERIA CASTILLA M. BRENDA DAZA F. ZARED NIÑO B. ANDREA

Para seguir con este tema, se van a tener en cuenta la realización de la siguiente actividad: <a href="http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/Fisiologia_celular/activ5.htm">Presiona aquí para ingresar.</a>

En conjunto, la cadena de transporte de electrones y la quimiosmosis constituyen la&nbsp;fosforilación oxidativa, este es un proceso&nbsp;metabólico&nbsp;que utiliza energía liberada por la&nbsp;oxidación&nbsp;de&nbsp;nutrientes&nbsp;para producir&nbsp;adenosina trifosfato&nbsp;(ATP). Se le llama así para distinguirla de otras rutas que producen ATP con menor rendimiento, llamadas "a nivel de sustrato". Se calcula que hasta el 90&nbsp;% de la energía celular en forma de ATP es producida de esta forma.

Ahora vamos a realizar una actividad, para afianzar tus conocimientos <a href="https://www.cerebriti.com/juegos-de-ciencias/-reforzando-conocimientos-sobre-la-respiracion-celular">https://www.cerebriti.com/juegos-de-ciencias/-reforzando-conocimientos-sobre-la-respiracion-celular</a> Para esto, puedes afianzarte en los siguientes videos Video 1 <a href="https://youtu.be/1aaaL2Csx5U">https://youtu.be/1aaaL2Csx5U</a> Video 2 <a href="https://youtu.be/614QiGdC5Io">https://youtu.be/614QiGdC5Io</a>

Por otro lado tenemos la respiración aeróbica que se da en células que poseen mitocondrias y esta transforma la energía química de los alimento en ATP en presencia de oxígeno; la respiración aeróbica tiene más proceso que la respiración anaeróbica pero al igual que esta su primera fase es la glucolisis,&nbsp;la segunda fase es el ciclo de Krebs y por última fase tenemos la fosforilación oxidativa.

En esta segunda fase es donde se libera la energía,, cada azúcar de tres carbonos se convierte en otra molécula de tres carbonos, (piruvato), mediante una serie de reacciones. Estas reacciones producen dos moléculas de ATP y una de NADH.Dado que esta fase ocurre dos veces, una por cada dos azúcares de tres carbonos, resultan cuatro moléculas de ATPy dos de NADH en total. Cada reacción de la glucólisis es catalizada por su propia enzima. La enzima más importante para la regulación de la glucólisis es la fosfofructocinasa, que cataliza la formación de la inestable molécula de azúcar con dos fosfatos, fructuosa-1,6-bifosfato,. La fosfofructocinasa acelera o frena la glucólisis en respuesta a las necesidades energéticas de la célula.

-En&nbsp;conclusión&nbsp;el&nbsp;ciclo de Krebs&nbsp;es una sucesión de reacciones químicas que ocurren dentro de la célula mediante las cuales se realiza la descomposición final de las moléculas de los alimentos y en las que se produce dióxido de carbono, agua y energía.

Pasamos a las 3 siguientes actividades para rectificar si se logró el propósito de dar entender la explicación de todo lo que conlleva el ciclo de Krebs.

Comencemos con ésta, donde debemos ubicar en las casillas lo que corresponde. <a href="http://www.geopaloma.com/biologia_2b/unidades/ejercicios/act6catatema4.htm">Clic aquí para entrar a la actividad.</a> Luego, vamos a proseguir con el siguiente test. <a href="https://www.cerebriti.com/juegos-de-ciencias/ciclo-de-krebs-1">Presiona aquí para entrar al test.</a> Por ultimo, esta actividad. <a href="https://www.cerebriti.com/juegos-de-ciencias/enzimas-que-intervienen-en-el-ciclo-de-krebs-">Clic aqui.</a>