Este documento describe los procesos de glucólisis y respiración celular que las células utilizan para producir energía en forma de ATP a partir de moléculas como la glucosa. La glucólisis convierte la glucosa en ácido pirúvico en el citoplasma y produce un poco de ATP. En condiciones aeróbicas, el ácido pirúvico ingresa a las mitocondrias donde ocurre la respiración celular a través del ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones para producir grandes cantidades de ATP.

1. PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL ECUADORSEDE IBARRA GLICOLISIS Y RESPIRACIÓN CELULAR Anita Monroy

2. Recolección de energía: Glucólisis y respiración celular La mayor parte de las células metabolizan diversas moléculas como la glucosa para producir energía en forma de ATP. (adenosinatrifosfato) es una molécula que se encuentra en todos los seres vivos y constituye la fuente principal de energía utilizable por las células para realizar sus actividades,

3. Conocido como trasportador energético universal. Otras moléculas orgánicas, como los ácidos grasos y aminoácidos son transformados por la célula en glucosa o en compuestos que entran en las vías metabólicas de la glucosa.

4. GLUCÓLISIS Es la primera etapa para la producción de energía, es metabolizar la glucosa, es un proceso que no requiere de oxígeno y se puede llevar a cabo en condiciones aeróbicas o anaeróbicas

5. La glucólisis, que en griego significa separar lo dulce divide la molécula de glucosa en dos moléculas de ácido pirúvico. Esta división libera una pequeña cantidad de energía almacenada en la glucosa, parte de la cual se utiliza para generar dos moléculas de ATP y forma dos moléculas del portador de electrones NADH. (nicotinamidaadenindinucleótido reducido que es un compuesto portador de electrones).

6. En condiciones anaerobias este ácido se convierte por fermentación en lactato o etanol. Tanto la glucólisis como la fermentación se llevan a cabo en la parte líquida del citoplasma.

7. Mientras que en condiciones aeróbicas el ácido pirúvico desencadena una serie de reacciones conocidas como respiración celular en las que se produce gran cantidad de ATP.

8. respiración celular.- se lleva a cabo en las mitocondrias que son organelos citoplasmáticos constituidos por una membrana externa, una membrana interna, esta última crea un compartimiento interno que encierra a la matriz fluida y un compartimiento íntermembranoso localizado entre la membrana interna y externa.

9. El ácido pirúvico es el producto final de la glucólisis y se sintetiza en la parte fluida del citoplasma. Ingresa al interior de la mitocondria a través de los poros de la membrana mitocondrial hasta alcanzar la matriz mitocondrial.

10. Aquí el ácido pirúvico reacciona con una molécula llamada coenzima A (CoA). Cada molécula de ácido pirúvico se rompe en CO2 y en una molécula llamada grupo acilo que de inmediato se une a la coenzima A para formar acetilCoA. Durante esta reacción se transfieren 2 átomos de Hidrógeno a un compuesto oxidante conocido como NAD (nicotinamidaadenindinucleótido) para formar NADH nicotinamidaadenindinucleótido reducido que es un compuesto portador de electrones.

11. La etapa siguiente de la reacción forma una vía cíclica que se conoce como ciclo de Krebs o ciclo del ácido cítrico. El primer nombre es en honor a su descubridor Hans Krebs. Y el segundo nombre se refiere al primer paso del ciclo, es decir, a la formación de ácido cítrico. Durante el ciclo de Krebs cada acetilCoA se combina momentáneamente con una molécula de ácido oxaloacético para formar ácido cíclico. Se libera nuevamente la coenzima A y se consume una molécula de agua.

12. El ácido cítrico sufre una transformación a ácido isocítrico, tiene lugar una oxidación mediante la transformación de NAD a NADH. El ácido isocítrico pierde un átomo de carbono en forma de CO2 y forma ácido a -cetoglutárico El ácido alfa cetoglutáricoexperimenta otra oxidación al pasar de NAD a NADH y una descarboxilación al perder una molécula de CO2. Este paso está acompañado de la inserción de una molécula de agua. La sustancia resultante es el ácido succínico. La conversión de ácido alfa cetoglutárico en ácido succínico está acompañada por la producción de energía en forma de una molécula de ATP.

13. El siguiente paso es la oxidación del ácido succínico y conversión en ácido fumárico. Una vez más se retiran dos átomos de hidrógeno, pero esta vez el agente oxidante es la coenzima flavin- adenina- dinucleótido o FAD. El FAD es reducido a FADH2. Con la inserción de otra molécula de agua, el ácido fumárico se convierte en ácido málico. Otra oxidación del ácido málico con intervención de NAD, produce ácidooxaloacético, es decir la molécula con la que comenzó la descripción del ciclo de Krebs. Mediante la regeneración del ácido oxáloacético puede entrar al ciclo otra molécula de acetilCoA y de esta manera repetirse todo el ciclo.

14. Sistema de transporte de electrones de las mitocondrias En este punto se han generado 10 moléculas portadoras de electrones NADH y dos FADH2; estas depositan sus electrones energéticos en los portadores del sistema de transporte situado en la membrana interna. Los electrones pasan de un portador a otro dentro del sistema de transporte. Parte de su energía; se utiliza para bombear iones hidrógeno, a través de la membrana interna, de la matriz del compartimiento intermembranoso. Esto crea una gradiente de iones hidrógeno que es el motor de la síntesis de ATP. Al final del sistema de trasporte de electrones, los electrones cuya energía se ha agotado se combinan con oxígeno e iones hidrógeno en la matriz para formar agua.

15. Esta etapa despeja el sistema de trasporte y lo deja listo para acarrear más electrones. Sin oxígeno, los electrones se amontonarían en el sistema de transporte y, por tanto los iones hidrógeno no serían bombeados a través de la membrana interna. El gradiente de iones hidrógeno aumentaría rápidamente y la síntesis de ATP se detendría.

16. El ATP, producido por la respiración celular, es tan importante para los organismos que cualquier cosa que obstaculice su producción, como la falta de oxígeno, provoca una muerte rápida. El ciclo debe girar dos veces por cada molécula de glucosa oxidada (ya que la glucosa se descompone en dos ácidos pirúvicos); en total se obtienen 2 moléculas de ATP en la glucólisis, 2 ATP en el ciclo de Krebs y de 32 a 34 ATP son sintetizadas en el transporte de electrones. Se produce un total de 36 a 38 moléculas de ATP por la oxidación de una simple molécula de glucosa. Nota: cada molécula de ATP almacena aproximadamente 7,3 Kcal. De modo que las 36 moléculas de ATP almacenan algo así como 263 Kcal de energía libre.

17. ¿Por qué engordamos si comemos mucho azúcar? El organismo ha creado estrategias cuando la ingesta de alimento excede las necesidades energéticas del momento. Los azúcares y almidones se pueden convertir en grasa para almacenar energía. Los azúcares complejos, como almidones y sacarosa, se hidrolizan en monosacáridos, estos se descomponen en acido pirúvico y se transforman en acetilCoA. Si la célula necesita ATP, el acetilCoA entra en el ciclo de Krebs. Si por el contrario la célula tiene ATP en abundancia, el acetilCoA se utiliza para elaborar ácidos grasos mediante una serie de reacciones que son la inversa de la degradación de las grasas.