RESPIRACIN AEROBIA

DEFINICINEs el proceso mediante el cual las clulas generan ATP mediante una serie de reacciones redox. La ecuacin general que resume el proceso es: C6 H12 O6 +6O2 CO2 + ENERGA

ETAPAS DE LA RESPIRACIN AEROBIA1. 2. 3. 4. Gluclisis. Formacin de Acetil-CoA Ciclo de Krebs o Ciclo del cido Ctrico. Transporte de electrones y Quimiosmsis.

GLUCLISIS Es una serie de reacciones en las que la glucosa se degrada a piruvato, con una ganancia neta de 2 ATP y transferencia de tomos de hidrgeno a molculas portadoras; puede ser anaerobia. Lugar donde ocurre: Citosol. Algunas materias primas: Glucosa, NAD+ , ADP y Pi Algunos productos: Piruvato, ATP y NADH

RESUMEN DEL PROCESOUna molcula de glucosa de seis carbonos se convierte en dos molculas de piruvato, de tres carbonos. Parte de la energa de la glucosa se captura con la formacin de dos clases de transportadores energticos, ATP y NADH.

GLUCLISIS PASO A PASO El proceso no necesita de oxgeno, por lo tanto se produce en condiciones aerobias como anaerobias. El proceso se divide en dos etapas: la primera comprende reacciones endergnicas que requieren de ATP; la segunda incluye reacciones exergnicas que liberan ATP y NADH

GLUCLISIS PASO A PASOPRIMERA ETAPA: FASE DE INVERSIN DE ENERGA.

Por ser la glucosa una molcula relativamente estable no se rompe con facilidad. En dos reacciones de FOSFORILACIN que ocurren por separado, se transfiere un grupo fosfato del ATP al azc El azcar resultante (Fructosa 1,6 bifosfato) es menos estable y se rompe por accin de una enzima formando dos molculas de tres carbonos, dihidroxiacetona fosfato y gliceraldehdo-3-fosfato (G3P). La dihidroxiacetona se transforma en G3P, por lo que el producto en esta etapa se reduce a 2 G3P por cada glucosa.Glucosa + 2 ATP 2 G3P + 2 ADP

GLUCLISIS PASO A PASOSEGUNDA ETAPA: FASE DE RENDIMIENTO ENERGTICO.

Cada molcula de G3P se convierte en piruvato. Primero se oxida el G3P mediante la extraccin de 2 electrones, que se combinan de inmediato con la molcula transportadora de hidrgeno, NAD+ La energa de los electrones transportados por el NADH se utilizar para formar ATP ms tarde. En dos de las reacciones de formacin de piruvato se forma ATP, cuando se transfiere un grupo fosfato al ADP desde un intermediario fosforilado. Este proceso se llama FOSFORILACIN A NIVEL DE SUSTRATO. En esta etapa finalmente se producen 4 molculas de ATP. 2 G3P + 2 NAD+ +4 ADP 2 piruvato + 2NADH + 4 ATP

FORMACIN DE ACETIL-CoA El piruvato se degrada y se combina con la coenzima A, de modo que se forma acetil-CoA , con transferencia de tomos de hidrgeno a molculas portadoras y liberacin de CO2. Lugar donde ocurre el proceso: mitocondrias. Algunas materias primas: piruvato, coenzima A y NAD+. Algunos productos finales: Acetil-CoA, CO2 y NADH

RESUMEN DEL PROCESOCada molcula de piruvato entra en la mitocondria y se oxida para convertirse en una molcula de dos carbonos (acetato) que se combina con la coenzima A y forman acetilcoenzima A. Se produce NADH y se libera dixido de carbono como producto de desecho.2 Piruvato + 2 NAD+ + 2CoA 2Acetil-CoA + 2NADH + 2CO2

FORMACIN DE Acetil-CoA PASO A PASO Este proceso ocurre en el citoplasma en el caso de procariontes, y en la mitocondria en los eucariontes. El piruvato experimenta un proceso denominado DESCARBOXILACIN OXIDATIVA. Primero un grupo carboxilo se disocia en forma de dixido de carbono, que se difunde hacia el exterior de la clula Luego el fragmento residual de dos carbonos se oxida, y el NAD+ acepta los electones extrados durante la oxidacin. Por ltimo el fragmento oxidado de dos carbonos, un grupo acetilo, se une a la coenzima A formndose Acetil-coA. La enzima que cataliza estas reacciones es la piruvato deshidrogenasa En este punto se han formado 2 NADH, por lo tanto 4 en total sumando los de la gluclisis.

CICLO DEL CIDO CTRICO Serie de reacciones en las que la porcin acetilo de la acetil-CoA se degrada a CO2; se transfieren tomos de hidrgeno a molculas portadoras y se sintetiza ATP. Lugar donde ocurre: mitocondrias (matriz mitocondrial). Algunas materias primas: Acetil-CoA, agua, NAD+, FAD, ADP y Pi. Algunos productos finales: CO2, NADH, FADH2 y ATP.

RESUMEN DEL PROCESOEl grupo acetato de la acetil-CoA se combina con una molcula de 4 carbonos (oxalacetato) y se forma una molcula de 6 carbonos (citrato). En el curso del ciclo se recicla oxalacetato y se libera dixido de carbono como producto de desecho. Se recaptura energa en forma de ATP y los compuestos reducidos de alta energa NADH y FADH2. Oxalacetato + acetil-CoA citrato + CoA

CICLO DE KREBS PASO A PASO Se conoce tambin con el nombre de ciclo TCA. La acetil-CoA transfiere su grupo acetilo de dos carbonos al aceptor de 4 carbonos oxalacetato, con lo que se forma un citrato de 6 carbonos. Luego el citrato sufre una serie de transformaciones, perdiendo primero un grupo carboxilo y luego otro, en forma de CO2. Se forma 1 ATP (por cada grupo acetilo) mediante fosforilacin a nivel del sustrato. La mayor parte de energa que queda disponible en los pasos oxidativos de este ciclo se transfiere en forma de electrones de alto contenido energtico al NAD+, formando NADH.

CICLO DE KREBS PASO A PASO En el transcurso del ciclo se disocian dos molculas de CO2 y el equivalente a 8 tomos de hidrgeno (8protones y 8 electrones), formndose 3 molculas de NADH y una de FADH2. Como se producen 2 molculas de acetil-CoA por cada glucosa, se requieren dos ciclos por molcula. Al trmino de dos vueltas del ciclo, la glucosa original ha perdido todos sus tomos de carbono, y podra considerarse como totalmente consumida. Resumiendo, en este ciclo se generan 4 CO2, 6 NADH, 2 FADH2 y dos ATP por cada molcula de glucosa. En este punto de la respiracin aerbia slo se han formado 4 molculas de ATP por cada glucosa.

CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES Cadena de varias molculas transportadoras de electrones, en las que estas se transfieren a lo largo de la cadena; la energa liberada se utiliza para generar una gradiente de protones; se sintetiza ATP al difundirse los protones a favor del gradiente, y el oxgeno es el aceptor final de los electrones. Lugar donde ocurre: mitocondria (membrana mitocondrial interna). Algunas materias primas: NADH, FADH2, O2, ADP y Pi. Algunos productos finales: ATP, agua, NAD+ y FAD

RESUMEN TRANSPORTADORA DE ELECTRONESLos electrones extrados de la glucosa durante las etapas precedentes se transfieren de NADH y FADH2 a una cadena de compuestos aceptores de electrones. A medida que los electrones pasan de un aceptor a otro, parte de su energa se ocupa para bombear iones hidrgeno (protones), a travs de la membrana mitocondrial interna, con lo que se forma un gradiente de protones. En un proceso denominado quimiosmsis, la energa de este gradiente se usa para formar ATP.

CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES PASO A PASO Todos los electrones generados durante la gluclisis, la formacin de acetil-CoA y el ciclo del c. ctrico que han sido transferidos al NADH y FADH2 son los que participan en este proceso. Estas dos molculas entran a la cadena transportadora de electrones donde los electrones de alta energa de sus tomos de hidrgeno se transfieren de una molcula aceptora a otra. Al ocurrir esta transferencia de electrones en una serie de reacciones redox exergnicas, parte de su energa se utiliza para impulsar la sntesis de ATP, un proceso endergnico.

CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES PASO A PASO Como esta sntesis est acoplada a las reacciones redox en la cadena transportadora de electrones, todo este proceso se conoce como FOSFORILACIN OXIDATIVA.