Biologia Respiracion Celular (1)

8/17/2019 Biologia Respiracion Celular (1)

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BIOLOGIA

13/05/161

METABOLISMO CELULAR

JAVIER CÁRDENAS TENORIO

FCS - UNAC

Clase once

• La célulacélula es una máquinamáquina que necesita ene!"a #aaea$i%a sus trabajostrabajos


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FASES DEL METABOLISMO

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CATABOLISMOReacci'nes

(estucti)asM'$*cu$as '!+nicas

c',#$eas .(e$ e/t0ete2t'3's4.Fa5icaci2n #'#iaAut2t'3's4

Se '5tiene ene!"a AT60

Se #'(ucen ,'$*cu$assenci$$as (e (esec7'0

ANABOLISMOReacci'nes

c'nstucti)as

6ecus'es senci$$'sse c'n)ieten en,'$*cu$asc',#$eas

Se !asta ene!"a AT60


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EL TRIFOSFATO DEADENOSINA

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Cuan(' $as c*$u$as(e!a(an $a!$uc'sa9 se $i5eaene!"a que se$i5ea en una seie(e #as'sc'nt'$a('s #'en%i,as0 La ,a:'#ate (e $a ene!"a

que se $i5ea sea$,acena en 't'c',#uest' qu",ic';e$ trifosfato deadenosina o ATP.


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EL TRIFOSFATO DE ADENOSINA

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La adenosina tiene ('s#ates; adenina .una5ase que a#aece ta,5i*nen e$ ADN : e$ ARN4 :ribosa .un a%=ca (ecinc' ca5'n's queta,5i*n a#aece en e$ARN40 Tres grupos fosfato

Ca(a un' (e $'s cua$es#'see un +t',' (e 32s3''

uni(' a cuat' +t','s (e'/"!en'0 A$!un's (e $'s+t','s (e '/"!en' est+nuni('s a$ 7i(2!en'0


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Las líneas onduladasente $'s !u#'s 3's3at'0Estas $"neas 'n(u$a(ase#esentan enlaces de altaenergía. La ene!"aa$,acena(a en $'sc',#uest's est+a$,acena(a en $'s en$aces0

Cuan(' una en%i,a se#aae$ !u#' 3's3at' te,ina$ (euna ,'$*cu$a (e AT69 se$i5ea una !an canti(a( (eene!"a que $a c*$u$a

uti$i%a0 La ,'$*cu$a queque(a cuan(' un AT6#ie(e un !u#' 3's3at' ese$ difosfato deadenosina o ADP.


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Una clula necesitacontinua!ente ener"ía#

ra$%n &or la cual debe&roducir continua!ente ATP#a &artir de ADP# ' el fosfatolos cuales est(n en la clula.

La ene!"a que se necesita #aa3',a AT6 (e est's ,ateia$es

#')iene (e$ a$i,ent'9!enea$,ente (e $a !$uc'sa0 El ATP )ue se for!a es una

fuente de ener"ía !(s *til)ue lo era el ali!ento.

E$ AT6 se (e!a(a : $i5ea

ene!"a ,uc7' ,+s3+ci$,ente que e$ a$i,ent'06' $' tant'9 el ATP es un portador valioso de energíaquímica que la célula puede usar con facilidad.


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RESPIRACI+N ,conce&to"eneral-

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Es e$ #'ces' si'$2!ic'#' e$ cua$ $'s '!anis,'s

)i)'s t',an oí"eno (e$,e(i' cicun(ante :(es#en(en di%ido decarbono.


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RESPIRACIÓN CELULAR

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E$ t*,in' es#iaci2n se uti$i%ata,5i*n #aa e$ #'ces' (eliberaci%n de ener"ía #' #ate

(e $as c*$u$as9 #'ce(ente (e $aco!busti%n (e ,'$*cu$as c',' $'s7i(at's (e ca5'n' : $as !asas0

El di%ido de carbono ' el a"uason los &roductos )ue rindeeste &roceso.


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Es el con/unto de reaccionesbio)uí!icas )ue ocurre en la !a'oríade las clulas# en las )ue el (cido&ir*0ico &roducido &or la "luc%lisis se

desdobla a di%ido de carbono ,CO1- 'a"ua ,21O- ' se &roducen 34!olculas de ATP.

Su f%r!ula "eneral es5C4261O4 7 4O1 421O 7 4CO1

' se liberan 34 !olculas de ATP


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En las clulas eucariotas la res&iraci%nse reali$a en las !itocondrias ' ocurreen tres eta&as )ue son estas5A0 G$uc2$isis

B0 cic$' (e e5sC0 Ca(ena (e tans#'te (e e$ect'nes El objetivo nal de la respirai!n elular

es

produir la energ"a #ue la $lula neesita parareali%ar trabajo &e'nio( #u"&io ) detransporte*


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La res&iraci%n celular es una &arte del!etabolis!o# concreta!ente delcatabolis!o# en la cual la ener"íacontenida en distintas bio!olculas#co!o los "l*cidos o 8idratos de carbono#es liberada de !anera controlada.Durante la res&iraci%n una &arte de la

ener"ía libre des&rendida en estasreacciones eotr!icas# es incor&oradaa la !olcula de ATP# )ue &uede ser a

continuaci%n utili$ado en los &rocesosendotr!icos# co!o son los de!anteni!iento ' desarrollo delor"anis!o ,anabolis!o-.


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GLUCOLISIS,EL CICLO DEL

CITOSOL-


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LA 9LUCOLISIS ,el ciclo delcitosol-

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E$ itosol 9 ta,5i*n $$a,a(' 7ia$'#$as,a9 es e$,e(i' acu's' (e$ cit'#$as,a en e$ que seencuentan in,es's $'s '!+nu$'s ce$u$aes0La "lucolisis tiene lu"ar en el cito&las!a

celular.Se #'(uce en $a ,a:'"a (e $as c*$u$as )i)as9

tant' en procariotas c',' en $as eucariotas0Consiste en una serie de die$ reacciones#

cada una catali$ada &or una en$i!adeter!inada# )ue &er!ite transfor!ar una!olcula de "lucosa en dos !olculas deun co!&uesto de tres carbonos# el (cido&ir*0ico.,"anancia neta 1 ATP-


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LA 9LUCOLISIS ,el ciclo del citosol-

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EN LA PRI+ERA ,ASE se

necesita ene!"a9 que essu,inista(a #' ('s,'$*cu$as (e AT69 quese)i+n #aa fosforilar la"lucosa ' la fructosa0

Al :nal de esta fase seobtienen# en la &r(cticados &ol$ulas de P-AL .fosfoglieralde/ido0( 'a

)ue la !olcula de D2AP,di8idroiacetona;fosfato-# se transfor!aen P9AL.


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LA 9LUCOLISIS ,el ciclo delcitosol-

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EN LA SE9UNDA FASE# quea3ecta a $as ('s ,'$*cu$as (e

6GAL .fosfoglieralde/ido0( 9se 3',an cuat' ,'$*cu$as (eAT6 : ('s ,'$*cu$as (e NAD.NAD es $a 3',a e(uci(a (e$NAD ' dinucle%tido denicotina!ida adenina- 0

Se &roduce una"anancia neta de dos!olculas de ATP.

A$ na$ (e$ #'ces' $a ,'$*cu$a(e !$uc'sa que(a tans3',a(aen dos !olculas de (cido&ir*0ico9 es en estas,'$*cu$as ('n(e se encuentaen est's ,',ent's $a ,a:'#ate (e $a ene!"a c'nteni(a

en $a !$uc'sa0


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E$ CICLO DE

REBS


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Respiración celular: ciclo de Krebs

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• Mediante la respiración celular, el ácido pirúvicoformado en la glucólisis se oxida completamente a CO2

agua en presencia de ox!geno" #e desarrolla en dosetapas sucesivas: el ciclo de Krebs la cadenarespiratoria, asociada a la fosforilación oxidativa"

$n las c%lulas eucariotas el ciclo de Krebs tiene lugaren la matri& de la mitocondria en presencia de ox!geno"

'a membrana mitocondrial externa es permeable a lamaor!a de las mol%culas de pe(ue)o tama)o, sinembargo la interna tiene una permeabilidad selectiva controla el movimiento de iones *idrógeno"

La cadena respiratoria acontece en las crestasmitocondriales, donde se encuentran las en&imasnecesarias espec!ficas (ue permiten el acoplamientoenerg%tico la transferencia de electrones" +ara esteproceso se necesita ox!geno en la c%lula"


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'o primero (ue ocurre tras la glucólisis es (ue el ácidopirúvico pasa desde el citoplasma a la matri&mitocondrial, atravesando las membranas" $l ácidopirúvico sufre una oxidación, se libera una mol%cula deCO2 se forma un grupo acilo C-./CO0" $n estareacción se forma una mol%cula de 13-" Como en laglucólisis el producto final eran dos mol%culas de ácidopirúvico, lógicamente se formarán a*ora dos de 13-

por cada mol%cula de glucosa"Cada grupo acilo se une a un Coen&ima se formaacetilCoen&ima" $n este momento empie&a el ciclo deKrebs"


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RESPIRACI+N CELULAR5 IN9RESO AL CICLODE


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RESPIRACI+N CELULAR5 EL CICLO DE -.

E$ +ci(' cet'!$ut+ic' .C> 4 #ie(e un CO& :se tans3',a en (cido oalactico ,C? - que se c',5ina nue)a,ente c'n e$ +ci('ac*tic' #aa inicia e$ cic$'0


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Source

Nu!ber ATP Produced

4lcolsis 2 5+

5ransport of 13- into

Matrix"

/2 5+

Krebs Ccle 5+ 9 45+0 2 5+

$lectron 5ransport 13- 9

83-20

.6 5+

NET TOTAL "# ATP

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RESPIRACI+N CELULAR5 LA CADENA TRANSPORTADORADE ELECTRONES ,&roduce 31 !olculas de ATP-

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Duante e$ #'ces' (e

tans3eencia (e ca5'n's que'cue en e$ cic$' (e e5s n' se'5tu)' ene!"a9 es s2$' a ta)*s (e$a tans3eencia (e$ 7i(2!en' que$a ene!"a se $i5ea en $aes#iaci2n0

Duante e$ cic$' (e e5s $'s

7i(2!en's : $'s e$ect'nes s'ntans3ei('s a$ '/"!en' (es(eciet's #'(uct's (e$ +ci(' c"tic'0

Cuan(' se est+ (an(' $atans3eencia (e e$ect'nes9 see3ect=a $a ,+/i,a $i5eaci2n (eene!"a : se ca#tua en 3',a (eAT60

L's e$ect'nes (e $'s +t','s (e7i(2!en' s'n tans3ei('s #'unas en%i,as9 c'n'ci(a c','ca(ena es#iat'ia0

En e$ tanscus' (e $a es#iaci2nse '5tiene $a ene!"a (e $a!$uc'sa9 '5teni*n('se 8?,'$*cu$as (e AT60


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RESPIRACI+N CELULAR5 LA CADENA TRANSPORTADORA DEELECTRONES

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En esta e#esentaci2n(e $a ca(enaes#iat'ia9 $as,'$*cu$as que sein(ican; @a0ina!ononucle%tido,FN-# coen$i!a B,CoB- ' loscitocro!os b# c# a 'a3# s'n $'s #inci#a$estans#'ta('es (ee$ect'nes (e $aca(ena0


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RESPIRACI+N CELULAR5 LA CADENATRANSPORTADORA DE ELECTRONES

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L's e$ect'nes tans#'ta('s#' $a NAD (inuc$e2ti(' (enic'tina,i(a a(enina e(uci('4entan en $a ca(ena cuan(' s'ntans3ei('s a $a FMN .@a0ina!ononucle%tido-9 que

ent'nces se e(uce .a%u$40 Casiinstant+nea,ente9 e$ FMN ce(e$'s e$ect'nes a$ C'H0

E$ FMN )ue$)e as" a su 3',a'/i(a(a .naana49 $ist' #aaeci5i 't' #a (e e$ect'nes9 :$a C'H se e(uce0

C'H ent'nces #asa $'se$ect'nes a$ si!uiente ace#t'9: )ue$)e a su 3',a '/i(a(a0


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El &roceso se re&ite en sentido

descendente. Los electrones# al &asar&or la cadena res&iratoria# 0an saltandoa ni0eles ener"ticos sucesi0a!enteinferiores.

Los electrones )ue son trans&ortados &orel FAD21 .F$a)"n a(en"n (inuc$e2ti(' e(uci('4 seencuentran en un ni0el ener"ticoli"era!ente inferior )ue los del NAD2(inuc$e2ti(' (e nic'tina,i(a a(enina e(uci('4

. En consecuencia# entran en la cadenade trans&orte !(s aba/o# a la altura de laCoB.

Los electrones :nal!ente son ace&tados&or el o2"geno( )ue se co!bina con protones .iones /idr!geno- en soluci%n# 'for!an agua*


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Cadena respiratoria

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• 'a mol%cula de glucosa (ue inició la glucólisis está completamenteoxidada" +arte de su energ!a se *a invertido en la s!ntesis de 5+"#in embargo, la maor parte de la energ!a está en los electrones

capturados por el 13

el 83"'os electrones procedentes de la glucólisis, de la oxidación delácido pirúvico del ciclo de Krebs se encuentran en un nivelenerg%tico aún mu alto" $n el transporte de electrones %stos sonconducidos a trav%s de una cadena con múltiples sucesivosaceptores" Cada uno de los cuales es capa& de aceptar electronesa un nivel ligeramente inferior al precedente" 'ostransportadores pueden existir en dos estados de oxidaciónpróximos, pasando del uno al otro según acepten o desprendanelectrones"

Cada par redox sólo puede recibir electrones de otro par (ue

tenga potencial de reducción más negativo solo puede cederlosal par (ue lo tenga menos negativo" $l potencial mas negativo de lacadena respiratoria es el 13 con /;,.2 voltios" $n el otroextremo está el agua con ;,


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L's e$ect'nes #'(uci('s en!$uc2$isis : en e$ cic$' (e e5s #asana ni)e$es ,as 5a's (e ene!"a : se

$i5ea ene!"a #aa 3',a AT60E$ u$ti,' ace#ta(' (e e$ect'nes (e

$a ca(ena es e$ '/i!en'0

En $a ca(ena se #'(ucen 8<,'$*cu$as (e AT6 a #ati (e una,'$*cu$a inicia$ (e !$uc'sa0


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RESPIRACI+N CELULAR

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La es#iaci2n ce$u$ase (i)i(e en #as's :si!ue (istintas utas en#esencia ' ausencia

(e '/i!en';Res#iaci2n ae25ica-

en #esencia (e'/i!en'0

Res#iaci2nanae25ica- enausencia (e '/i!en'0


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RESPIRACI+N ANAER+=ICA,FERENTACI+N4

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E$ +ci(' #i=)ic' #ue(e t',a #' una (e)aias )"as;

D's s'n anae25icas .sin '/"!en'4 : se

(en',ina FERMENTACIN ALCOLICA :FERMENTACIN LÁCTICA0

La 3',aci2n (e a$c'7'$ a #ati (e$ a%=ca se$$a,a 3e,entaci2n0


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13/05/16 3+13/05/168<

RESPIRACI+N ANAER+=ICA,FERENTACI+N40En este #'ces' se (e!a(a $a !$uc'sa en

ausencia (e$ '/"!en'9 sus #'(uct's na$es s'n e$5i2/i(' (e ca5'n' .CO&49 a$c'7'$es ' +ci('s$+ctic's9 se $i5ea #'ca ene!"a ,eta52$ica : es

ea$i%a(a en 5acteias 9 $e)a(uas : c*$u$as,uscu$aes0


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RESPIRACI+N ANAER+=ICA,FERENTACI+N40 EJEM6LOS

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Por e/e!&lo# las clulas de las le0aduras&ueden crecer con oí"eno o sin l.

A$ e/tae u!'s a%ucaa('s (e $as u)as : a$a$,acena$'s en 3',a anae'5ia9 $as c*$u$as (e $as

$e)a(uas c'n)ieten e$ u!' (e $a 3uta en )in' a$c'n)eti $a !$uc'sa en etan'$0 Cuan(' e$ a%=ca sea!'ta $as $e)a(uas (ean (e 3e,enta : en este#unt' $a c'ncentaci2n (e a$c'7'$ est+ ente un 1&: un 1@ se!=n sea $a )aie(a( (e $a u)a : $a

*#'ca en que 3ue c'sec7a(a0


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RESPIRACI+N ANAER+=ICA,FERENTACI+N40 EJEM6LOS

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Otras clulas# co!o &or e/e!&lo los"l%bulos ro/os# las clulas !usculares' al"unos !icroor"anis!ostransfor!an el (cido Pir*0ico en (cidol(ctico.En e$ cas' (e $as c*$u$as ,uscu$aes9 $a

3e,entaci2n $+ctica9 se #'(uce c','esu$ta(' (e eecici's e/tenuantes(uante $'s cua$es e$ a#'te (e '/"!en' n'

a$can%a a cu5i $as necesi(a(es (e$,eta5'$is,' ce$u$a0 La acu,u$aci2n (e$+ci(' $+ctic' en estas c*$u$as #'(uce $asensaci2n (e cansanci' ,uscu$a que,uc7as )eces ac',#aKa a es's eecici's0


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Fe,entaci2n a$c'72$ica

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E$ +ci(' #i=)ic'

3',a(' en $a !$uc2$isis se c'n)ieteanae25ica,ente enetan'$0 En e$ #i,e

cas' se $i5ea (i2/i(' (eca5'n'9 : en e$se!un(' se '/i(a e$NAD (inuc$e2ti(' (e

nic'tina,i(a a(eninae(uci('4 : se e(uce aaceta$(e7"('0


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Fe,entaci2n a$c'72$ica

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Este ti#' (e 3e,entaci2n'cue en $e)a(uas :

a$!unas 5acteias06'(uce CO& : a$c'7'$et"$ic'9 a,5's s'n usa('s

en $a #'(ucci2n (e$ #an :(e $a ce)e%a0


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Fe,entaci2n $+ctica

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En esta eacci2n e$ NAD

se '/i(a : e$ +ci('#i=)ic' se e(ucetans3',+n('se en+ci(' $+ctic'0

Ocue en a$!unas5acteias : !acias a este#'ces' '5tene,'s#'(uct's c',' e$

:'!ut9 ques'9 etc0Suce(e ta,5i*n cuan('7a: (eciencia (e'/i!en' en $e ,=scu$'7u,an'0


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CONCLUSIONES

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ORGANELO RES6ONSABLE DE LARES6IRACIN; MITOCONDRIAS

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CATABOLISMO DE L6IDOSCATABOLISMO DE L6IDOS

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CATABOLISMO DE 6ROTENASCATABOLISMO DE 6ROTENAS

o se utilian normalmente comofuente de energía1*idrólisis de la -roteína-roduciendo aminoácidos lires

2esaminación el *2 seelimina de di!ersas formas

3,s8ueleto caronado $cetil"o$

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