Un documento con breves notas sobre la respiración celular. Está ilustrado con imágenes, lo que facilita la comprensión del texto.

1. RESPIRACIÓN CELULAR
C6H12O6 + 6O2 → 6 CO2 + 6 H2O + Energía
Tipo de reacción de oxidación-reducción (redox) PEDO GER
PEDO Pierde e- Debe Oxidarse
GER Gana electrons se reduce
ESTRUCTURA DE LA MITOCONDRIA
Doble membrana- permite compartimentalización
MEMBRANA EXTERNA
MEMBRANA INTERNA (CRESTA) –tiene proteínas transportadoras de Electrones
MATRIZ- tiene enzimas para el CICLO DE KREBS
ESPACIO INTERMEMBRANA – entre las crestas y la membrana externa
Lugar donde se acumulan los iones H+ durante la CTE
GLICOLISIS
“Glicos”= dulce; “lisis”=romper
GLUCOSA → 2 PIRUVATO
Ocurre en el citosol
Requiere 2 ATP para comenzar
Produce 4 ATP (ganancia neta de 2 ATP)
Produce 2 NADH
VÍA DE LA GLICÓLISIS
Regulada por fosfofructoquinasa
Enzima ALOSTÉRICA (cataliza la 2ª Fosforilación) cerca
del comienzo de la vía glicolítica
AMP activa a la glicólisis
(AMP es alto cuando el ATP es necesario)
ATP la desactiva
(no se desecha Energía sintetizando ATP cuando no es
necesario)
CONEXIÓN EVOLUTIVA
Glicólisis = Vía metabólica más común en los seres vivos
• bacterias fósiles primitivas (3.500 millones de años) vivieron en ambientes donde no había grandes cantidades
de oxígeno presentes. El oxígeno comenzó a aumentar sólo hasta hace Ca. 2.700 millones de años
• funciona sin oxígeno

2. ~esto sugiere que los procariotas primitivos probablemente usaron glicólisis para hacer ATP antes que el
oxígeno estuviera presente
• ocurre en el citoplasma, sin necesidad de mitocondria.
~ sugiere que surgió en células procariotas primitivas antes de la aparición de los eucariotas
Los eucariotas aparecieron hace aproximadamente 1.000 a 1.500 millones de años (teoría endosimbiótica)
SIN OXÍGENO (anaeróbica)
Piruvato → FERMENTACIÓN
Regenera NAD+. Algunos microorganismos y las células musculares,
en anaerobiosis, reducen el piruvato a lactato. Así pueden regenerar el
NAD+ necesario para continuar la glucolisis.
FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA
Piruvato → CO2 + alcohol + NAD+
Usado por microorganismos para hacer cerveza/vino
Ocupamos levadura, para hacer pan
FERMENTACIÓN DEL ÁCIDO LÁCTICO
Piruvato → Ácido láctico + NAD+
Vía que ocupan las células musculares Humanas cuando el oxígeno es pobre durante ejercicio
SIN OXÍGENO
GLICÓLISIS → CICLO DE KREBS → ETC
TRANSPORTADORES DE ELECTRONES DE ALTA ENERGÍA:
(son coenzimas derivadas de la vitamina B3 o niacina)
NAD+ → NADH FAD → FADH2
ANAEROBIOS FACULTATIVOS (Ej.: Levadura/algunas
bacterias)
pueden alternar entre la fermentación / respiración dependiendo
de la disponibilidad de O2
Piruvato es transportado hacia la matriz mitocondrial
Usa 1 ATP/Piruvato porque entra por transporte activo
ACETIL CO-A
Co enzima A recibe carbonos del Piruvato
Ingresa al ciclo de Krebs
Enzima remueve CO2 del Piruvato produciendo Acetil CoA
Cada glucosa Produce 2 C02 + 2 NADH
CICLO DE KREBS (DEL ÁCIDO CÍTRICO)
LIBERA a los 6 carbonos originales de la glucosa como 6 CO2;

3. Almacenas Energía en NADH/FADH2
Ocurre en la Matriz Mitocondrial
AOA (ácido oxalacético) recibe 2 carbonos del Acetil CoA
para hacer ÁCIDO CÍTRICO
Cada glucosa requiere DOS vueltas del ciclo
1 GLUCOSA Produce: 6 CO2, 2 FADH2, 2 ATP, 8 NADH
TRANSPORTE DE ELECTRONES-
El estado que produce la mayor cantidad de
ATP
Asociado a la CRESTA de la membrana interna
Uses Energía del NADH y FADH2 para
crear gradiente de protones (H+) y generar
ATP
Incluye:
TRES BOMBAS proteicas de transmembrana;
Hay moléculas más móviles entre la bombas =
UBIQUINONA(Q) y CITOCROMOS
Cada NADH genera 3 ATP (cede sus electrones al inicio de la CTE; alcanzando a las 3 bombas de protones)
Cada FADH2 genera 2 ATP (cede sus electrones a la Q; se salta la 1 ra bomba de protones; por lo tanto hace
menos ATP)
Los Electrones que se mueven por la CTE proveen de Energía para el bombeo de iones H + en ESPACIO
INTERMEMBRANA
Aceptor Final de electrones al final de la CTE= O2 (O2 + 2e- +2H+ → H2O)
1 glucosa rinde 29-30 ATP netos
El gradiente de Protones energiza a la ATP SINT¡ASA para que el ADP
+ Pi → ATP
FUERZA MOTRIZ PROTÓNICA = Energía potencial del gradiente
producido en los iones de H
QUIMIOSMOSIS = Generación de ATP a partir de un gradiente
protónico
(ocurre en todos los seres vivos)
FOSFORILACIÓN OXIDATIVA usa el gradiente de protones creado por la Cadena de transporte de electrones
en la membrana de la cresta mitocondrial para producir ATP
CTE + QUIMIOSMOSIS = FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

4. FOSFORILACIÓN A NIVEL DE SUSTRATO (ocurre en la glicólisis y ciclo de Krebs )
Adición de grupo fosfato directamente SIN gradiente de protones ni ATP sintasa
OTRAS MOLÉCULAS COMBUSTIBLES
Grasas, proteínas y carbohidratos pueden ser degradadas para generar
Energía
1 g de grasa → 2 veces más ATP que 1 g de carbohidrato
BETA OXIDACIÓN = degradación de ácidos grasos en fragmentos de 2
carbonos
Pueden entrar al ciclo de Krebs como acetil CoA
Productos intermedios de la glicólisis y del ciclo de Krebs pueden ser
desviados a vías anabólicas para proveer bloques de construcción para
muchas macromoléculas
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Otros datos anexos:
El acetil-CoA es un producto común a todas las reacciones de degradación de todas las
moléculas orgánicas. Una ruta metabólica nunca está separada de las demás.
El acetil-CoA procede de cualquier sustancia o molécula que degrademos para obtener energía.
- Lípidos → n ácidos grasos → n/2 acetil-CoA
- Hidratos de carbono → acetil-CoA (siempre a través de la glicolisis)
H de C → glicolisis → piruvato → acetil-CoA
- Proteínas → aminoácidos → glicolisis → piruvato → acetil-CoA
→ acetil-CoA
Destinos del acetil-CoA.
- Puede formar ácidos grasos cuando se unen varios acetil-CoA y formarán componentes de
membrana (ácidos grasos).
- Puede utilizarse para sintetizar colesterol.
- También se puede usar para formar cuerpos cetónicos en condiciones especiales del
metabolismo. Estos cuerpos cetónicos pueden usarse como sustratos energéticos. El único que
no puede usar esta fuente de energía es el hígado.
- Sólo en algunos casos se podrá utilizar para crear hidratos de carbono (semillas y
microorganismos). Para ello hace falta tener el ciclo del glioxilato.