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Respiración celular. José Luis Luna León
Respiración celular. José Luis Luna León
Organelo donde se realiza el proceso:
Mitocondria.
Estructura:
Envueltos en doble membrana.
Membrana externa:
Encierra la estructura.
Membrana interna:
Se genera ATP.
Compone:
Serie de pliegues: Crestas mitocondriales.
Matriz:
Contiene enzimas para:
Catalizar la respiración.
Usa ácido pirúvico y mol. orgánicas.
Producen ATP.
Funciones:
Convertir el potencial de energía en ATP.
Obtener energía química.
Transportar por las membranas.
Trabajo mecánico:
Contracciones musculares.
Movimiento de cilios, flagelos y cromosomas.
Impulsos eléctricos.
Características:
Se presenta en:
Medio aerobio.
Se divide en 3 etapas:
Glicólisis o Glucólisis.
Significado: Ruptura de azúcar.
Localización:
Citosol.
Es catalizada: 10 enzimas.
Divide en 2 fases:
Fase de inversión de energía:
1 glucosa se le agregan 2 grupos fosfato:
Gliceraldehido-3-fosfato (G3P)
Dihidroxiacetona fosfato.
Luego se transforma en G3P.
Fase de "cosecha" de energía:
2 mol. G3P se convierten:
2 mol. de ácido pirúvico:
Reacciona con la coenzima-A:
Produce CO2.
Forman acetil coenzima-A (acetil Co-A).
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Se difunde en la matriz.
Etapa de oxidación (produce energía):
Al oxidarse forma:
Ácido 1-3 difosfoglicérico.
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Regulación glucolisis:
Tiene 3 puntos irreversibles.
Hexoquinasa:
Se inhibe al tener mucho G-6P.
Fosfofructoquinasa-1:
Enzima principal de la regulación glucólisis.
Se controla por regulación alostérica:
Activa al tener mucho ADP y AMP.
Inhibe al tener mucho ATP y citrato.
Piruvatoquinasa:
Inhibe al tener mucho ATP y Acetil Coenzima-A (Acetil-CoA).
Activa al tener F-1,6-BP y fosfoenolpiruvato.
Ciclo del acido cítrico (Ciclo de Krebs):
Localiza:
Matriz.
Material de partida:
Acetil Co-A, Agua
Productos finales:
CO2, NADH, FADH2, ATP.
Regulación de enzimas:
Por unión alostérica del ATP :
Piruvato deshidrogenasa, citrato sintasa, isocitrato deshidrogenasa y α-cetoglutarato deshidrogenasa.
Por retroalimentación negativa:
Inhibición competitiva.
Por producto: NADH
Por sustrato: piruvato deshidrogenasa y citrato sintasa.
Etapas:
Rompe el enlace del acetil CoA.
Se une el ácido oxaloacético de 4C.
Forma ácido cítrico de 6C.
Se isomeriza a ácido isocítrico.
Se pierde CO2 .
Forma 1 ácido α-cetoglutárico de 5C.
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Une el CoA con un enlace de alta energía.
Forma succinil CoA.
Se rompe el enlace del succinil-CoA.
Forma:
FAD:
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Ácido fumárico:
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Resultado:
1 mol. de glucosa forma:
4 ATPs: 2 en la glicólisis y 2 en el ciclo de Krebs.
8 NADH2 y 2 FADH2
Se depositan sus e- en la cadena transportadora de electrones.
Cadena transportadora de electrones
Localización:
Membrana interna.
Material de partida:
NADH2.
FADH2.
Participa un complejo adicional:
Succinato reductasa: Transfiere el e- al citocromo c reductasa O2.
Productos finales: ATP, H2O.
Procesos:
El e- se transporta del complejo NADH-Q reductasa hasta la ubiquinona.
El complejo citocromo b-c1 reductasa transfiere e- desde la Q hasta el citocromo c, generando un nuevo bombeo de protones al exterior.
El complejo citocromo oxidasa pasa el e- del citocromo c al oxígeno.
El oxígeno (1/2 O2-) toma dos p+ y forma H2O.
Los p+ traspasan de la membrana al espacio intermembrana.
Conoforma de:
3 complejos mayores de proteínas:
NADH-Q reductasa
Citocromo b-c1 reductasa
Citocromo oxidasa
2 transportadores pequeños y móviles:
Citocromo c.
Proteína transportadora pequeña.
Ubiquinona (Q):
Molécula orgánica.
Se define:
Oxidación de moléculas de alimento para obtener energía.
Fermentación:
Proceso inverso a la Respiración.
Presenta ausencia de oxígeno.
Células dona átomos de H generados por la glicólisis.
Presenta en: Medio anaerobio.