Glucólisis y respiración

1. UNIDAD IV
GLICÓLISIS Y RESPIRACIÓN
1

2. Contenido
1. La glicólisis.
2. La respiración: ciclo de Krebs o
ciclo del ácido cítrico.
3. Fosforilación oxidativa.
4. Vías anaeróbicas.
2

3. GLICÓLISIS
La ruptura total de una molécula de glucosa es
la suma de dos procesos:
Glicólisis.
Respiración.
El proceso se puede resumir así:
C6H12O6 + 6 O2  6 CO2 + 6 H2O + 36 ATP
3

4. 4
La producción de ATP se lleva a través de dos
procesos:
La glicólisis
La respiración celular
A través de estos procesos se generan 36
moléculas de ATP a partir de una molécula de
glucosa

5. 5
GLICOLISIS Y RESPIRACIÓN CELULAR

6. LA GLICÓLISIS
 Llamada también GLUCÓLISIS
 Proceso que conlleva la ruptura de la
molécula de glucosa en 2 moléculas
de ácido pirúvico, produciendo poca
cantidad de ATP.
6

7.  Ocurre en el citoplasma de la célula. Esta
reacción es anaeróbica (no requiere O2).
 En la respiración se terminan de romper las 2
moléculas de ácido pirúvico y se libera una
mayor cantidad de ATP.
 El total de la reacción es la generación de 36
ATP por molécula de glucosa.
7

8. 8

9. GLICÓLISIS
 El proceso será diferente dependiendo si el
organismo es aeróbico o anaeróbico:
 Aeróbico: organismo o proceso que requiere
de oxígeno para vivir o para llevar a cabo sus
reacciones metabólicas. Son organismos o
procesos donde se produce más energía.
 Anaeróbico: organismo o proceso que no
requiere de la presencia de oxígeno y crean
rutas metabólicas donde se utilizan ácidos
orgánicos y se obtienen alcoholes como
productos finales.
9

10. 10

11. LA RESPIRACIÓN
(OXIDACIÓN DEL PIRUVATO, CICLO DE KREBS Y CADENA DE
TRANSPORTE DE ELECTRONES)
La mitocondria es el orgánulo celular donde
ocurre este proceso, a través de una
cadena de transporte de electrones.
11

12. 12
LA RESPIRACIÓN CELULAR
COMPRENDE 3 ETAPAS:
1. OXIDACIÓN DEL ACIDO PIRÚVICO
2. CICLO DE KREBS O DEL ÁCIDO
TRICARBOXÍLICO
3. CADENA RESPIRATORIA Y FOSFORILACIÓN
OXIDATIVA DEL ADP A ATP.

13. 1. OXIDACIÓN DEL ACIDO PIRÚVICO
• Es el lazo entre la glucólisis y el ciclo de Krebs.
• Es un complejo de reacciones catalizado por la enzima
piruvato deshidrogenasa localizada en la matriz
mitocondrial.
• Cada ácido pirúvico reacciona con la coenzima A,
desdoblándose en CO2 y un grupo acetilo de dos carbonos
para formar acetil coenzima A que entrará al ciclo de
Krebs.
• En esta reacción se forma un NADH + H+. La reacción es
una descarboxilación oxidativa, ya que se produce CO2
13

14. 14

15. 2. CICLO DE KREBS O DEL ÁCIDO TRICARBOXÍLICO
También llamado ciclo del ácido cítrico, es una serie de
reacciones químicas que forman parte de la respiración celular
en todas las células aeróbicas donde se produce ATP o
intermediarios como NADH o FADH2, a partir de una molécula
de ácido pirúvico (producto de la glicólisis).
 Estos compuestos se incorporan a la cadena de transporte de
electrones, donde se forma la mayor cantidad de ATP.
 En organismos aeróbicos, el ciclo de Krebs es parte de la vía
catabólica que realiza la oxidación de glúcidos, grasas y
aminoácidos hasta producir CO2, liberando energía en forma
utilizable (poder reductor NADH Y FADH2).
15

16. 2. CICLO DE KREBS O DEL ÁCIDO TRICARBOXÍLICO
El acetil-CoA es el principal precursor del ciclo.
Los dos carbonos del Acetil-CoA son oxidados a CO2, y la
energía que estaba acumulada es liberada en forma de
energía química: GTP y poder reductor (electrones de alto
potencial): NADH y FADH2.
NADH y FADH2 son coenzimas (moléculas que se unen a
enzimas) capaces de acumular la energía en forma de poder
reductor para su conversión en energía química en la
fosforilación oxidativa.
El ciclo de Krebs también proporciona precursores para
muchas biomoléculas, como ciertos aminoácidos. Por ello se
considera una vía anfibólica, es decir, catabólica y anabólica
al mismo tiempo.
16

17. 17

18. 18
NAD+: dinucleótido de
nicotinamida adenina
(Forma reducida: NADH).
MOLECULAS CLAVE EN EL PROCESO:
NAD+ _ NADH
FAD+ _ FADH2
FAD +: dinucleótido de
flavina-adenina
(Forma reducida FADH2)

19. Participan en los procesos de transferencia de electrones
en la membrana de la mitocondria
19
MOLECULAS CLAVE EN EL PROCESO:
NAD+ _ NADH
FAD+ _ FADH2
34 ATP

20. TERCERA ETAPA DE LA RESPIRACION
3. CADENA DE TRANSPORTE DE ELECTRONES
 Es una serie de transportadores de electrones que se
encuentran en la membrana plasmática de bacterias,
en la membrana interna mitocondrial o en las
membranas tilacoidales, que median reacciones
bioquímicas que producen ATP.
 Sólo dos fuentes de energía son utilizadas por los
organismos vivos: reacciones de óxido-reducción
(redox) y la luz solar (fotosíntesis).
20

21.  Los organismos que utilizan las reacciones redox para
producir ATP se les conoce con el nombre de
quimioautótrofos, mientras que los que utilizan la luz
solar para tal evento se les conoce por el nombre de
fotoautótrofos. Ambos tipos de organismos utilizan
sus cadenas de transporte de electrones para
convertir la energía en ATP.
 La misión de la cadena transportadora de electrones
es crear un gradiente electroquímico que se utiliza
para la síntesis de ATP.
 Dicho gradiente electroquímico se consigue mediante
el flujo de electrones entre diversas sustancias de
esta cadena que favorecen la translocación de
protones que generan dicho gradiente.
21

22.  La fosforilación oxidativa es una ruta metabólica que
utiliza energía liberada por la oxidación de nutrientes
para producir ATP.
 La fosforilación oxidativa consta de dos etapas: la
primera llamada quimiosmosis que produce la fuerza
protón-motriz para generar la energía en la cadena
de electrones.
 La segunda es la adición de un grupo fosfato a una
molécula de ADP para almacenar esa energía
potencial en el enlace de alta energía de la molécula
de ATP.
 Esta reacción es llevada a cabo por el flujo de
protones.
22

23. FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
La fosforilación oxidativa es la transferencia de
electrones de los equivalentes reducidos NADH y
FADH, obtenidos en la glicólisis y en el ciclo de
Krebs hasta el oxígeno molecular, acoplado con
la síntesis de ATP.
 Este proceso metabólico está formado por un
conjunto de enzimas complejas, ubicadas en la
membrana interna de las mitocondrias, que
catalizan varias reacciones de óxido-reducción,
donde el oxígeno es el aceptor final de
electrones formándose finalmente agua.
23

24. FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
 La fosforilación oxidativa es un proceso
bioquímico que ocurre en las células.
 Es el proceso metabólico final (catabolismo)
de la respiración celular, tras la glicólisis y el
ciclo de krebs (ciclo del ácido cítrico).
 De una molécula de glucosa se obtienen 34
moléculas de ATP mediante la fosforilación
oxidativa.
24

25. En resumen
• La glucólisis produce 2 mol de ATP + 2 mol de
NADH. Este NADH genera otras 4 mol de ATP
adicionales (En total = 6 ATP)
• En el ciclo de Krebs se producen 2 ATP, 8 mol de
NADH y 2 mol de FADH2.
• En la fosrorilación oxidativa las 8 mol de NADH
producen 24 ATP y las 2 mol de FADH2 producen
4 ATP
• En total se obtienen: 6 + 2 + 24 + 4 = 36 ATP
25

26. 26
VÍAS ANAERÓBICAS

27. 27

28. 28

29. 29

30. CONCLUSION
• La vía anaeróbica de la glicolisis produce acido
láctico o etanol.
• Durante el proceso se produce muy poco ATP,
en comparación a lo producido en la
fosforilación oxidativa por tanto es menos
eficiente para generar energía.
30