funcionamiento celular, respiracion
Post on 11-Apr-2017
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FINES DIDACTICOS EXCLUSIVAMENTE
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INTRODUCCIINTRODUCCIÓÓNN
Ò Las células son máquinas que procesan materiales a nivel molecular, continuamente están construyendo y rompiendo compuestos
Ò Los organismos obtienen energía de moléculas orgánicas, ya sea que ellos mismos los fabriquen o los tomen del medio ambiente
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Ò Proteínas Ò CarbohidratosÒ Grasas
Ò AminoácidosÒ Azúcares
simplesÒ Glicerol y ácidos
grasos
SANGRE
CÉLULAS
Mediante la respiración celular, la célula convierte la energía contenida en los enlaces de las moléculas de alimento en ATPFINES DIDACTICOS EXCLUSIVAMENTE
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AEROBIA ANAEROBIA
• Requiere O2• Los nutrientes son catabolizados a CO2 y agua• Es un proceso redox
• No requiere O2• Puede ser:
• Respiración anaerobia• Fermentación
• La glucosa es oxidada y el O2 es reducido• Los e- asociados a los átomos de hidrógeno en la glucosa son transferidos al O2 en alrededor de 30 pasos• La energía libre de los e- es usada para la síntesis de ATP
C6H12O6 + 6 O2 6CO2 + 6H2O + Energía (as ATP)Oxidación
Reducción
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GLICOLISISÒ No requiere O2 y
puede proceder tanto en condiciones aerobias como anaerobias
Ò Los reactantes como el ADP, NAD+ y fosfatos inorgánicos están flotando libremente en el citosol
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Formación de acetil coenzima A (acetil CoA)ÒEn una serie de reacciones el piruvato sufre un proceso de descarboxilación oxidativaÒPiruvato pierde un grupo carboxilo como CO2
ÒEl fragmento restante de 2C es oxidado y los e-
removidos son aceptados por el NAD+
ÒEl fragmento oxidado se une a la coenzima A
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Ciclo del ácido cítrico, oxida acetil CoAÒAcetil Coa transfiere su grupo acetil de 2C a un aceptor de 4C, el oxaloacetato y se forma el citrato de 6CÒPor cada grupo acetilo, se generan 3 moléculas de NADH, 1 de FADH2 1 ATP
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Cadena de transporte de e-
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QuimiósmosisÒ El transporte de e- y la
síntesis de ATP están unidos por un gradiente de protones a través de la membrana mitocondrial interna
Ò Parte de la energía liberada durante el transporte de e- es usada para bombear protones fuera de la membrana interna
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QuimiósmosisÒ Los protones son
bombeados por 3 de los 4 complejos
Ò Se genera un gradiente, una forma de energía potencial
Ò La difusión de los protones a través de la membrana esta limitada a canales específicos formados por la ATP sintasa
Ò La difusión de protones es exotérmico y libera la energía necesaria para la formación de ATP
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RendimientoÒ 1 molécula de
glucosa rinde 36 – 38 moléculas de ATP
Ò 1 NADH genera 3 ATP
Ò 1 FADH2genera 2 ATP
Resumen respiración aerobiaEtapas Sustrato Producto ATP total
Glicólisis1 molécula de
glucosa
2 moléculas de piruvato2 ATP2 NADH
6 - 8 ATP
Formación de Acetil CoA
2 moléculas de piruvato
2 moléculas de acetil coenzima A2 CO22 NADH
6 APT
Ciclo del ácido cítrico
2 moléculas de acetil
coenzima A
4 CO22 ATP6 NADH2 FADH2
24 ATP
36 - 38 ATP
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Eficiencia del proceso de respiración aerobiaÒ Energía libre de 1 mol de glucosa = 686 kcal
Ò Energía libre de 1 mol de ATP = 7.6 kcal * 36 = 274 kcal
Ò Eficiencia = 40%
Ò El resto de energía es liberada como calor
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Otros nutrientes pueden proveer energía
1 g lípido = 9 kcal1 g glucosa = 4 kcal1 g aa = 4 kcal
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Respiración anaerobiaÒ Respiración anaerobia no usa oxígeno como aceptor final
de e-
Ò Sustancias inorgánicas como nitratos (NO3-) o sulfatos
(SO42-) reemplazan al oxígeno molecular
Ò Los productos finales son CO2, sustancias inorgánicas reducidas y ATP
C6H12O6 + 12KNO3 6CO2 + 6H2O + 12KNO2 + Energía (as ATP)Nitrato Nitrito
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FermentaciónÒ Es una ruta anaerobia que no
involucra cadena de transporte de e-
Ò Por molécula de glucosa solo se generan 2ATP (fosforilación a nivel de sustrato durante la glicólisis)
Ò NADH transfiere sus átomos de hidrógeno a moléculas orgánicas y regeneran NAD+ que permiten mantener la glicólisis
Ò Las moléculas orgánicas (comúnmente alcohol o lactato) tienden a ser tóxicas para las célulasFINES DIDACTICOS EXCLUSIVAMENTE
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Fermentación alcohólicaÒ Hay enzimas que
descarboxilan el piruvato, liberan CO2 y forman 2 compuestos de 2C llamado acetaldehído
Ò NADH producido durante la glicólisis transfiere átomos de hidrógeno al acetaldehído, lo reduce, y forma alcohol etílico
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Fermentación ácido lácticaÒ NADH producido durante la
glicólisis transfiere átomos de hidrógeno al piruvato, lo reduce y forma lactato
Ò El lactato que se acumula en las células musculares, eso contribuye a la fatiga y calambres
Ò El 80% del lactato es eventualmente exportado al hígado donde se regenera como glucosa
Ò El 20% es metabolizado en el músculo en presencia de O2
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