Respiración Celular: ¿Qué Consiste? Fotosíntesis, Etapas, Tipos, Proceso

Respiración Celular

Respiración celular. Todos los procesos exergónicos producidos en la célula, por medio de los cuales las sustancias se oxidan y se libera la energía química, se agrupan bajo el nombre de respiración celular, pero para descomponer una molécula orgánica las células emplean, principalmente deshidrogenaciones que pueden ser llevadas a cabo en presencia o ausencia de O2 atmosférico. Existen por lo tanto dos tipos de respiración: la respiración aerobia y la respiración anaerobia. Esta última también llamada fermentación.

Definición de Respiración Celular

Se llama Respiración Celular al conjunto de reacciones bioquímicas que se produce en la mayoría de las células. El mismo está considerado como un proceso muy básico dentro de la nutrición celular.

En este proceso, el ácido pirúvico originado por la glucolisis, que es la vía metabólica encargada de fermentar la glucosa para producir la energía que necesita la célula, se desdobla a dióxido de carbono y agua y esto da a origen a 38 moléculas de ATP.

La Respiración Celular, entonces, es una parte del metabolismo, más precisamente del catabolismo, por la cual la energía que se encuentra dentro de las distintas moléculas, tales como los glúcidos y los lípidos, será liberada de una manera super controlada. Mientras se sucede la respiración una parte de la energía es incorporada a la molécula ATP.

En tanto, la respiración celular puede ser de dos tipos según participe o no el oxígeno. La respiración aeróbica hace uso del oxígeno y resulta ser la variante más extendida (propia de las bacterias y de aquellos organismos eucariontes). Y la respiración anaeróbica, propia de los organismos procariotas (células sin núcleo celular), en este tipo de respiración no existe participación del oxígeno alguna, sino que en lugar de este intervienen algunos minerales u otros subproductos del metabolismo.

Diferencias entre respiración aerobia y anaerobia

Respiración aerobia

(fosforilación oxidativa)

  • Usa O2 molecular.

  • Degrada glucosa a CO2 y H2O

  • Exergónica.

  • Recupera cerca del 50% de energía química

  • Presente en la mayoría de los organismos.

  • Enzimas localizadas en mitocondrias.

Respiración anaerobia

(fermentación)

  • No usa O2 molecular.

  • Degrada glucosa en triosas y otros compuestos orgánicos.

  • Exergónica.

  • Recupera menor proporción de energía química.

  • Presente en algunos microorganismos e importante en células embrionarias y neoplásicas.

  • Enzimas localizadas en la matriz citoplasmática.

¿Qué diferencia y similitudes hay entre la fotosíntesis y la respiración?

La fotosíntesis y la respiración son procesos íntimamente relacionados. De una manera simple para expresar esta relación, te puedo decir que producto de la fotosíntesis, que necesita de luz solar, dióxido de carbono y agua, se libera oxígeno a la atmósfera. La fotosíntesis es el mecanismo que tienen las plantas para producir energía química a partir de la luz del Sol, para su funcionamiento y para almacenamiento en forma de carbohidratos.

La respiración toma y consume este oxígeno liberando dióxido de carbono (y además agua). El oxígeno es necesario en los seres vivos aeróbicos para la respiración celular, y como un subproducto de este metabolismo de energía es que se desecha el CO2 (dióxido de carbono)

Si te fijas ambos procesos son parte de un ciclo necesario para la vida de plantas y animales, donde se complementan mutuamente. Se puede decir que ambos procesos son parte de una relación dinámica, macroecológica.

RESPIRACIÓN AERÓBICA:

- Es la respiración que necesita de O2.

- Es un tipo de metabolismo energético en el que los seres vivos extraen energía de moléculas orgánicas, como la glucosa, por un proceso complejo en el que el carbono es oxidado y en el que el O2 procedente del aire es el oxidante empleado.

- El O2 atraviesa primero la membrana plasmática y luego las membranas mitocondriales, siendo en la matriz de la MITOCONDRIA donde se une a electrones y protones formando H2O.

- En esa oxidación final se obtiene la energía necesaria para la fosforilación del ATP.

- En cuanto al rendimiento o cosecha neta de energía química la respiración celular aerobia es mas eficaz que la anaerobia.

- En la respiración aerobia están incluidos las 3 vías degradativas: la Glucólisis, el Ciclo de Krebs y la Cadena oxidativa.

- Por la oxidación de un Mol de Glucosa en presencia del O2 atmosférico se obtienen 6 CO2, 6 H2O y 38 ATP.

- La realizan todos los seres vivos como Plantas y Animales, exceptuando algunas Bacterias.

RESPIRACIÓN ANAERÓBICA:

- Es la Respiración que no utiliza O2.

- La respiración anaeróbica es un proceso biológico de oxidorreducción de azúcares y otros compuestos en el que el aceptor terminal de electrones es una molécula, en general inorgánica, distinta del O2.

- La realizan exclusivamente algunos grupos de bacterias y cuando hay poco O2 en el cuerpo humano, la realizan las Células Musculares.

- En la respiración anaeróbica no se usa O2, sino que se emplea otra sustancia oxidante distinta, como el SULFATO o NITRATO.

- En la respiración celular anaerobia a partir de un Mol de glucosa solo se obtienen 2 ATP como cosecha neta de energía en forma de alcohol etílico o etanol.

- A pesar que las 2 vías degradativas poseen en común la Fosforilación oxidativa, es decir, la formación de ATP por óxido-reducción.

- En la respiración celular anaerobia solo están involucrados la Glucólisis anaerobia y la reducción del ácido pirúvico (producto final de la glucólisis) en ETANAL y luego en ETANOL, no están contempladas las otras 2 vías degradativas (ciclo de Krebs) y Cadena oxidativa.

Las cuatro etapas de la respiración celular

La respiración celular es el proceso por el cual la célula se desglosa en glucosa con oxígeno para almacenar la energía como ATP (adenina trisfofato). La energía del ATP se usa para ayudar a la célula a cumplir funciones diarias como el crecimiento, la división y reparación de sí misma. La glucosa puede ser creada a través de un proceso de fotosíntesis en las células de las plantas o también puede ser engestada en las células animales. El oxígeno puede ser absorbido o inhalado. Una provisión consistente tanto de glucosa como de oxígeno son necesarias para la celular para sobrevivir. Las cuatro etapas de la respiración celular son la glucólisis, la etapa de transición, el ciclo ácido crítico y la cadena de transporte de electrones. A través de este proceso, se crean 38 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa.

Glucólisis

La glucosa se desglosa en el citoplasma de la célula durante la etapa de glucólisis. Dos grupos de fosfato se adjuntan a la molécula de glucosa y ésta se divide en dos compuestos idénticos. Un ion de hidrógeno con dos electrones se desprende de cada uno de estos compuestos y se adjunta a un nicotinamida adenina dinucleótido para formar el NADH. Dos átomos de hidrógeno extras se desprenden y se unen con el oxígeno para formar agua. El carbón compuesto remanente se desglosa en dos moléculas de piruvato. En esta etapa se adquieren dos moléculas de ATP.

Etapa de transición y el ciclo de Krebs

La etapa de transición se lleva a cabo en la mitocóndrias. El piruvato se combina con el NAD+ para formar el NADH y moléculas de acetil coenzima A. El próximo paso es el ciclo de Krebs, también conocido como el ciclo de ácido cítrico. En éste ciclo, los átomos de hidrógeno se desprenden de las moléculas de acetil coenzima A para usar los electrones y poder crear ATP. Algunas veces, todo el remanente de las moléculas de acetil coenzima A es carbón, el cual se combina con el oxígeno para formar dióxido de carbono que es emitido como un desecho. El ciclo de Krebs crea cuatro moléculas de ATP.

Cadena de transporte de electrones

El NADH que ha sido creado en las etapas de respiración celular anteriores libera los electrones a la cadena de transporte de electrones. Cada molécula consecutiva en la cadena tiene una atracción más fuerte al electrón, así que éste continúa a través de la cadena hasta que alcanza un átomo de oxígeno al final, donde se forma agua y es liberada. En el camino, libera energía que se usa para crear moléculas de ATP. La cadena de transporte de electrones crea 32 moléculas de ATP.

TIPOS DE RESPIRACIÓN CELULAR

RESPIRACIÓN ANAERÓBICA:

La respiración anaeróbica es un proceso biológico de oxidorreducción de azúcares y otros compuestos. Lo realizan exclusivamente algunos grupos de bacterias.

En la respiración anaeróbica no se usa oxígeno sino para la misma función se emplea otra sustancia oxidante distinta, como el sulfato. No hay que confundir la respiración anaeróbica con la fermentación, aunque estos dos tipos de metabolismo tienen en común el no ser dependiente del oxígeno.

Todos los posibles aceptores en la respiración anaeróbica tienen un potencial de reducción menor que el O2, por lo que se genera menor energía en el proceso.

ETAPAS:

  • Glucólisis

  • Fermentación

GLUCÓLISIS.- También denominado glicólisis, es la secuencia metabólica en la que se oxida en la glucólisis, cuando hay ausencia de oxígeno, la glucólisis es la única vía que produce ATP en los animales.

Está presente en todas las formas de vías actuales. Es la primera parte del metabolismo energético y en las células eucariotas en donde ocurre el citoplasma.

Por lo tanto es una secuencia compleja de reacciones que se efectúan en el citosol de una célula mediante las cuales una molécula de glucosa se desdobla en dos moléculas de acido pirúvico. De manera que la glucolisis consta de dos pasos principales:

  • Activación de la glucosa.

  • Producción de energía.

IMPORTANCIA: Permite a los músculos esqueléticos realizar su contracción.

FERMENTACIÓN.- Es un proceso catabólico de oxidación completa, siendo el producto final de un compuesto orgánico. La fermentación típica es llevada a cabo por las levaduras. También unos metazoos y plantas menores son capaces de producirla.

El proceso de fermentación anaeróbica se produce en la ausencia deoxígeno como aceptor final de los electrones del NADH producido en la glucólisis.

En los seres vivos la fermentación es un proceso anaeróbico y en el no interviene la cadena respiratoria que son propios del micro organismo como las bacterias y levaduras.

Además en la industria de la fermentación puede ser oxidativa, es decir como presencia de oxigeno, pero es una oxidación aeróbica incompleta, como la producción de acido acético a partir del etanol.

La fermentación puede ser naturales cuando las condiciones ambientales permitan la interacción del microorganismo, sustratos orgánicos susceptibles, o artificiales, cuando el hombre propicia condiciones y en contacto referido.

USOS:

  • El conocimiento de la dieta a través del desarrollo de una diversidad de sabores, aromas y texturas en los substratos de los alimentos.

  • Preservación de cantidades substanciales de alimentos a través del acido lácteo, alcohólico, acido acético y fermentación alcalinas.

TIPOS DE FERMENTACIÓN:

  • Fermentación acética

  • Fermentación alcohólica

  • Fermentación butírica

  • Fermentación de la glicerina

  • Fermentación láctica

  • Fermentación pútrida

RESPIRACIÓN AERÓBICA:

Es un tipo de metabolismo energético en el que los seres vivos extraen energía de moléculas orgánicas como la glucosa, por un proceso complejo en donde el carbono queda oxidado y en el que el aire es el oxidante empleado.

La respiración aeróbica es propia de los organismos eucariontes en general y de algunos tipos de bacterias.

  • La suseción de reacciones químicas que ocurren dentro de las células mediante las cuales se realiza la descomposición final de las moléculas en los alimentos y en la que se produce CO2 y H2O.

  • Se realiza solo en el proceso de oxigeno. Consiste en la degradación de los piruvatos producidos durante la glucolisis hasta CO2 y H2O como obtención de 34 a 36 ATP.

IMPORTANCIA:

  • Participa en la respiración celular formando ATP.

REACCIONES AERÓBICAS:

Las reacciones aeróbicas ocurre en la mitocondria y son:

  1. Formación del acetilo

  2. Transferencia del acetilo Actividades en matriz

  3. Ciclo de Krebs

  4. Cadena respiratoria

  5. Transporte de electrones

  6. Fosforilación oxidativa (actividad de crestas)

LA MITOCONDRIA Y SUS PARTES


www.Santificacion.Info
¡DVDs, Libros y Artículos Gratis!
FREE DVDs & VIDEOS
WATCH & DOWNLOAD ALL OUR DVDs & VIDEOS FOR FREE!