1. Fuentes de Energía

2. • Además de moléculas, enzimas e información que guíe todas sus
actividades, las células requieren de energía.
• La energía es necesaria para impulsar las reacciones químicas implicadas
en la formación de los componentes moleculares y propulsar las
numerosas actividades que realizan estos componentes.
• La capacidad de obtener, almacenar y usar energía es, de hecho, una de
las características más evidentes de los seres vivos.
• Todos los sistemas vivos requieren de un aporte de energía, por lo que
cualquier forma de vida depende totalmente de la continua disponibilidad
de energía.
• La energía es necesaria para realizar el trabajo celular

3. El trifosfato de adenosina (ATP)
 La fuente principal de energía para los • Cuando las células degradan la glucosa,
seres vivos es la glucosa. se libera energía en una serie de pasos
controlados por enzimas.
 La energía química se almacena en la
glucosa y en otras moléculas orgánicas • La mayor parte de esta energía se
que pueden convertirse en glucosa. almacena en otro compuesto químico:
el trifosfato de adenosina o ATP.
 Las células utilizan esta energía para
para realizar trabajos como:
1. Halar (células musculares)
2. Transmitir impulsos (células nerviosas)
3. Transportar nutrientes (células de la
raíz vegetal)
4. Sintetizar proteínas y compuestos
necesarios para la célula.

4. Estructura del ATP
 Adenosina:
1. Adenina.-base nitrogenada
2. Ribosa.- un azúcar de cinco
carbonos
 Tres grupos fosfatos.- poseen un
átomo de fósforo unido a cuatro
átomos de oxígeno. Algunos
átomos de oxígeno están unidos
al hidrógeno
 En la unión de los grupos fosfatos
se encuentran los enlaces de alta
energía. • La molécula que queda cuando un ATP
pierde el grupo fosfato terminal por
acción de una enzima, es el difosfato
de adenosina o ADP

5. • Una célula necesita continuamente energía, por lo cual debe producir
continuamente ATP, a partir de ADP y fosfato, los cuales se encuentran en la
célula.
• La energía que se necesita para formar ATP proviene de los alimentos,
generalemente de la glucosa.
• El ATP se degrada y libera energía mucho más fácilmente que el alimento.

6. Heterotrofos Autotrofos
Fermentación Respiracion Fotosintesis
ENERGIA
Aceptores Donantes
Comp. Comp. Comp. Comp.
Orgánicos Inorgánicos Orgánicos Inorgánicos
Pigmentos de Aerobi O2
fotosintesis o Anaerob
Heterótrofo Litotrofos
NO3 io
Faculta
SO4 tivo
Anaero
Sustrato de bio CO3
Fermentación

7. La respiración celular
• En las células vivas, la glucosa se
degrada y se libera energía, parte
de esta energía se utiliza para
sintetizar ATP.
• En la mayoría de las células este
proceso necesita oxígeno.
• La degradación de la glucosa
mediante el uso de oxígeno o
alguna otra sustancia inorgánica se
conoce como respiración celular.
• La respiración celular que necesita
oxígeno se llama respiración
aeróbica.

8. • En la respiración aeróbica, la degradación de la glucosa comprende una
serie de reacciones.
• Hace uso del O2 como aceptor último de los electrones.
• La respiración aeróbica se cumple en dos etapas: el ciclo de Krebs o ácido
cítrico y el transporte de electrones.
• En las células eucarióticas, estas reacciones tienen lugar dentro de las
mitocondrias. El 95 % del ATP producido se genera, en la mitocondria.
• En las procarióticas se llevan a cabo en estructuras respiratorias de la
membrana plasmática.
• La reacción general se puede representar con la siguiente ecuación.
C6H12O6 + 6 O2 enzimas 6 CO2 + 6 H2O + ATP
(glucosa) (oxígeno) (bióxido de carbono) (agua) (energía)

9. Glucólisis
• Glucólisis- es el primer paso de la respiración celular y
consiste en una serie de reacciones que ocurren en el
citoplasma de la célula y por las cuales, a partir de una
molécula de glucosa, se producen dos moléculas de ácido
pirúvico (piruvato).
• Todos los organismos llevan a cabo la glucólisis. La glucólisis se
divide en dos partes; en la primera la molécula de glucosa se
divide en dos moléculas de gliceraldehido-3-fosfato y en la
segunda estas dos moléculas se convierten en dos moléculas
de ácido pirúvico (piruvato).
• Durante la glucólisis se producen dos moléculas de ATP.

10. Glucólisis
glucosa + 2Pi + 2ADP + 2NAD+ → 2 Ácidos pirúvicos + 2ATP + 2NADH + 2H+
• En ausencia de oxígeno, luego de la glucólisis se lleva a
cabo fermentación (respiración celular anaeróbica).
• Algunas bacterias sólo llevan a cabo fermentación,
mientras que la gran mayoría de los organismos
(incluidos los humanos) pueden llevar a cabo respiración
celular aeróbica y anaeróbica.

11. Glucólisis
• La respiración celular ocurre en dos etapas, la primera anaeróbica y la
segunda aeróbica.
• La producción de ATP al convertir glucosa en ácido pirúvico se llama
glucólisis.
• El ácido pirúvico es un compuesto de tres carbonos.
• La glucólisis ocurre en el citoplasma de la célula. Es anaeróbica porque no
requiere oxígeno.
• En esta reacción se usan dos moléculas de ATP pero se producen cuatro
moléculas de ATP. El hidrógeno, junto con electrones, se mueve hacia una
coenzima que se llama nicotín adenín dinucleótido (NAD+) y forma NADH.

12. • El ácido pirúvico que se produce en la glucólisis se usa en la segunda etapa
de la respiración celular.
• La glucólisis libera solamente el 10% de la energía disponible en la molécula
de glucosa y se almacena en forma de ATP y NADH.
• La energía restante en la glucosa se libera al romperse cada una de las
moléculas de ácido pirúvico en agua y bióxido de carbono.

13. • El primer paso muestra la degradación del ácido pirúvico, una molécula de
tres carbonos a un compuesto de dos carbonos, este compuesto de dos
carbonos es el ácido acético, unido a una coenzima que se llama coenzima A
(coA).
• Al formarse el acetil-coA, se produjo una molécula de CO2.
• El hidrógeno proveniente también del ácido pirúvico se une a NAD+, junto con
electrones y forma NADH.

14. Respiración celular aeróbica
• Respiración celular
aeróbica- conjunto de
reacciones en las cuales el
ácido pirúvico producido por
la glucólisis se transforma en
CO2 y H2O, y en el proceso,
se producen 36 moléculas de
ATP.
• En las células eucariotas este
proceso ocurre en la
mitocondria en dos etapas
llamadas el Ciclo de Krebs
(o ciclo de ácido cítrico) y la
cadena de transporte de
electrones.

15. Ciclo de Krebs • El acetil-coA se une a un
compuesto de cuatro carbonos
• Llamado también ciclo de ácido
(ácido oxaloacético) para formar
cítrico. Es cuando el acetil-coA
un compuesto de seis carbonos
entra en una serie de reacciones y
(ácido cítrico).
se completa la degradación de la
glucosa.
• En estas reacciones, el ácido
cítrico vuelve a formarse en ácido
oxaloacético.
• En algunos puntos se libera CO2,
se genera NADH (o FADH2,
transportador semejante de
hidrógeno) y se produce ATP. Y el
ciclo empieza de nuevo.

16. • El ciclo de ácido cítrico puede degradar otras sustancias además del acetil-coA.
• Algunas de las sustancias producidas por la degradación de lípidos y proteínas
pueden entrar en las reacciones del ciclo de ácido cítrico, y se obtiene energía.
• El CO2 que se forma en el ciclo de ácido cítrico es un producto de desperdicio que
se elimina.
La cadena de transporte de electrones
• Durante cada ciclo de ácido cítrico se libera ATP pero la mayor cantidad de energía
la llevan el NADH y el FADH2, y los electrones que se asociaron para formar el NADH
y el FADH2.
• Estos electrones sufren una serie de transferencias entre compuestos portadores de
electrones, que se encuentran en las crestas de las mitocondrias.
• A la serie de portadores de electrones se conoce como la cadena de transporte de
electrones.

17. • Cada portador está en un nivel de energía
más bajo que el anterior portador. La
energía que se libera al transferirse un
electrón de un portador a otro se usa
para formar ATP.
• La cadena de transporte de electrones
produce 32 moléculas de ATP por cada
molécula de glucosa degradada. La
ganancia neta de ATP producido por la
glucólisis es de 2 ATP y 2 ATP más que se
producen en el ciclo de ácido cítrico. Hay
una ganancia neta de 36 ATP por cada
glucosa que se degrada en bióxido de
carbono y agua.
• Uno de los portadores de
electrones es una coenzima, los
demás contienen hierro y se • La mayor parte de ATP o energía utilizable
que se forma durante la respiración
llaman citocromos.
celular, se produce durante la etapa
aeróbica (ocurre en las mitocondrias).

19. Respiración celular anaeróbica
• Respiración celular anaeróbica- ocurre en
ausencia de oxígeno.
• Este mecanismo no es tan eficiente como la
respiración aeróbica, ya que sólo produce 2
moléculas de ATP, pero al menos permite obtener
alguna energía a partir del piruvato que se produjo
en la glucólisis.
• Hay dos tipos de respiración celular anaeróbica:
fermentación láctica y fermentación alcohólica.

20. Fermentación láctica
Yogurt
Ácido pirúvico + NADH + H+ ácido láctico + NAD+
• Fermentación láctica- ocurre en algunas bacterias y gracias
a este proceso obtenemos productos de origen lácteo tales
como yogurt, crema agria y quesos.
• Este proceso sucede también en el músculo esqueletal
humano cuando hay deficiencia de oxígeno, como por
ejemplo, durante el ejercicio fuerte y continuo.
• La acumulación del ácido láctico causa el dolor característico
cuando ejercitamos los músculos excesivamente.

21. Fermentación alcohólica
• Este tipo de fermentación ocurre
en levaduras, ciertos hongos y
algunas bacterias, produciéndose Cerveza
CO2 y alcohol etílico (etanol);
ambos productos se usan en la
producción de pan, cerveza y
vino. Vino
Ácido pirúvico acetaldehído + CO2
acetaldehído + NADH + H+ etanol + NAD+ Pan

22. RESUMEN. Producción de ATP
• En la respiración
celular aeróbica se
producen 36 moléculas
de ATP a partir de una
molécula de glucosa,
mientras que en la ruta
anaeróbica sólo se
extraen 2 moléculas de
ATP a partir de una
molécula de glucosa.

23. La fermentación
• Otra forma anaeróbica de degradar la • Algunos seres vivientes, como ciertas
glucosa y producir energía utilizable es bacterias, obtienen energía solamente
la fermentación. de la fermentación; no necesitan
oxígeno.
• En la respiración celular, el aceptador
de los electrones es una sustancia • Algunas bacterias no pueden vivir en
inorgánica, por lo general oxígeno. presencia de oxígeno.
• La fermentación es la degradación de • Sin embargo, la fermentación es una
glucosa y liberación de energía “medida de emergencia” para
utilizando sustancias orgánicas como producir oxígeno cuando éste escasea.
aceptadores finales de electrones.
• Las células musculares animales
pueden producir energía a partir de la
fermentación, pero solo por corto
tiempo.

24. • La fermentación se produce en dos partes.
• La primera parte de la fermentación es la glucólisis.
• En la segunda parte el ácido pirúvico se convierte en alcohol etílico y
bióxido de carbono o en ácido láctico.
• Al igual que en la respiración celular, se forman dos moléculas de ácido
pirúvico con una ganancia neta de dos moléculas de ATP.
• La fermentación que produce alcohol etílico y CO2 se conoce como
fermentación alcohólica.
C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 ATP
(glucosa) (alcohol etílico) (bióxido de carbono) (energía)

25. • La células de levadura llevan a cabo
fermentación alcohólica, la misma que
hace que la masa del pan suba (crezca).
• La fermentación que forma ácido láctico se llama fermentación de ácido
láctico.
C6H12O6 2 CH3CHOHCOOH + 2 ATP
(glucosa) (ácido láctico) (energía)
• La fermentación láctica es importante para la producción de muchos
alimentos lácteos, como quesos y yogurt.
• La fermentación láctica ocurre en el citoplasma.

26. Fotosíntesis
• Fotosíntesis es un
proceso donde la
energía solar es
convertida en energía
química.

27. • Se lleva a cabo en los cloroplastos de las hojas o tallos
jóvenes que absorben energía solar.
• Los cloroplastos están formados por granas y tilacoides.
• Estos últimos contienen los pigmentos que absorben
energía del sol.

28. Fases de la fotosíntesis:
• Fase lumínica :
Las reacciones de luz
ocurren en los
tilacoides. Aquí se
absorbe luz solar y se
convierte en energía
química. El agua se
fotodescompone
liberando oxígeno O2
y se sintetizan ATP y
NADPH2 .

29. • Fase no lumínica : Las reacciones de oscuridad ocurren
en el estroma. El CO2 es transformado en carbohidratos
usando el ATP y el NADPH2 de los tilacoides.

30. Reacción de fotosíntesis

31. • Las plantas realizan
fotosíntesis cuando
hay suficiente luz, de
lo contrario consumen
oxígeno del exterior
llevando a cabo
respiración celular.
• La fotosíntesis ocurre
en los cloroplastos,
mientras la respiración
celular ocurre en el
mitocondrio.

32. CUESTIONARIO SOBRE RESPIRACIÓN CELULAR
1. ¿Cuál es el compuesto intermediario del proceso de respiración celular aerobia en células
eucarióticas, último producto de la etapa glicolítica
2. ¿Cuáles son los productos derivados de las reacciones del ciclo de Krebs?
3. Al utilizar una molécula de glucosa como fuente de energía, ¿cuál es la ganancia neta de
energía (en términos de moléculas de ATP) obtenida por una célula eucariótica como
resultado de las reacciones que ocurren fuera de la mitocondria?¿Dentro de la mitocondria?
4. Durante la degradación de una molécula de glucosa mediante el proceso de respiración celular
aerobia, ¿cuál es la ganancia de energía (en términos de producción directa de ATP o
equivalentes)
5. Como resultado del proceso de degradación de una molécula de glucosa mediante el proceso
de respiración celular aerobia en una célula eucariótica, se producen 40 moléculas de ATP. Si
la ganancia neta del proceso son 36 ATP, ¿qué ocurrió con los cuatro restantes?.
6. Durante el proceso de fermentación alcohólica, ¿cuál es el destino del piruvato?. ¿Y durante la
fermentación láctica?.
7. ¿Qué significan las siglas NAD?
8. ¿En qué organelo ocurren las reacciones del ciclo de Krebs? ¿ Y las de la fosforilación oxidativa?
9. Definir: Glucólisis y Respiración anaeróbica
10. ¿En que organelo se realiza el proceso de respiración?
11. ¿A que se denomina fotosíntesis?
12. ¿Cuál es el producto final del proceso de fotosíntesis?
13. ¿En que tipo de célula se realiza la fotosíntesis?
14. ¿Cómo esta formado un cloroplasto?
15. ¿Qué reacciones ocurren en la fase luminosa de la fotosíntesis?

33. • El FAD (flavín adenín dinucleótido o
dinucleótido de flavina-adenina) es una
molécula compuesta por una unidad de
riboflavina (vitamina B2) , unida a un
pirofosfato (P-P), éste unido a una ribosa y
ésta unida a una adenina.