Respiración celular
La respiración celular es el conjunto de reacciones bioquímicas que ocurre en la mayoría de las células, en las que el ácido pirúvico producido por la glucólisis se desdobla a dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O) y se producen 36 moléculas de ATP. Es un proceso básico dentro de la nutrición celular.
Su fórmula general es: C6H12O6 + 6 O2 —-> 6 CO2 + 6H2O y se liberan 36moléculas de ATP.
En las células eucariotas la respiración se realiza en las mitocondrias y ocurre en tres etapas:
Oxidación del ácido pirúvico.
Ciclo de los ácidos tricarboxílicos (ciclo de Krebs).
Cadena respiratoria y fosforilación oxidativa del ADP a ATP.
La respiración celular es una parte del metabolismo, concretamente del catabolismo, en la cual la energía contenida en distintasbiomoléculas, como los glúcidos o los lípidos, es liberada de manera controlada. Durante la respiración una parte de la energía libre desprendida en estas reacciones exotérmicas, es incorporada a la molécula de ATP, que puede ser a continuación utilizado en los procesos endotérmicos, como son los de mantenimiento y desarrollo del organismo (anabolismo).
Tipos de respiración
La respiracióncelular puede dividirse en dos tipos, según la participación o no del oxígeno:
Respiración aeróbica: Hace uso del O2 como aceptor último de los electrones desprendidos de las sustancias orgánicas. Es la forma más extendida, propia de una parte de las bacterias y de los organismos eucariontes, cuyas mitocondrias derivan de aquéllas. Se llama aerobios a los organismos que, por este motivo, requieren O2.Respiración anaeróbica: No interviene el oxígeno, sino que se emplean otros aceptores finales de electrones, muy variados, generalmente minerales y, a menudo, subproductos del metabolismo de otros organismos. Un ejemplo de aceptor es el SO42- (anión sulfato), que en el proceso queda reducido a H2S:
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La respiración anaeróbica es propia de procariotas diversos, habitantes sobre todo desuelos y sedimentos, y algunos de estos procesos son importantes en los ciclos biogeoquímicos de los elementos. No debe confundirse la respiración anaerobia con la fermentación, que es una oxidación-reducción interna a la molécula procesada, en la que no se requiere ni O2 ni ningún otro aceptor de electrones.
GLUCÓLISIS
La glucólisis, lisis o escisión de la glucosa, tiene lugar en una serie denueve reacciones, cada una catalizada por una enzima específica, hasta formar dos moléculas de ácido pirúvico, con la producción concomitante de ATP. La ganancia neta es de dos moléculas de ATP, y dos de NADH por cada molécula de glucosa.
Las reacciones de la glucólisis se realizan en el citoplasma, como ya adelantáramos y pueden darse en condiciones anaerobias; es decir en ausencia de oxígeno.Los primeros cuatro pasos de la glucólisis sirven para fosforilar (incorporar fosfatos) a la glucosa y convertirla en dos moléculas del compuesto de 3 carbonos gliceraldehído fosfato (PGAL). En estas reacciones se invierten dos moléculas de ATP a fin de activar la molécula de glucosa y prepararla para su ruptura.
Paso 1
La serie de reacciones glucolíticas se inicia con la activación de laglucosa
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Glucosa + ATP [pic]glucosa 6 fosfato + ADP
La reacción del ATP con la glucosa para producir glucosa 6-fosfatoy ADP es exergónica. Parte de la energía liberada se conserva en el enlace que une al fosfato con la molécula de glucosa que entonces se energiza.
Paso 2
La glucosa 6-fosfato sufre una reacción de reordenamiento catalizada por una isomerasa, con lo que se forma fructosa6-fosfato.
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Paso 3
La fructosa 6-fosfato acepta un segundo fosfato del ATP, con lo que se genera fructosa 1,6-difosfato; es decir fructosa con fosfatos en las posicio-nes 1 y 6. La enzima que regula esta reacción es la fosfofructocinasa. Nótese que hasta ahora se han invertido dos moléculas de ATP y no se ha recuperado energía.
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La fosfofructocinasa es una enzima alostérica, el ATP…
