COLEGIO PRIVADO MIXTOLA ILUSTRACINMAZATENANGO, SUCHITEPQUEZ

Nombre: ngela Mara Luisa Olivarez ChucGrado: 5to Bach. En computacinCtedra: Biologa

Trabajo: Respiracin Celular

Catedrtica: Joselyn Jazmin de Len Alvarez

Fecha de entrega: 01/07/2014

NDICEINTRODUCCIN1LA RESPIRACIN CELULAR2Definicin2Respiracin celular aerbica2Caractersticas:2Respiracin celular anaerbica2Caractersticas:2B.Fermentacin alcohlica:3C.Fermentacin lctica:3La Glicocalix3La Gluclisis3Caractersticas:4Glucognesis4Glucogenlisis5Glucgeno glucgeno5Visin simplificada del proceso6Ciclo de Krebs6Importancia del Ciclo de Krebs6 Cadena respiratoria6Balance Energtico6CONCLUSIONES7Bibliografa8ANEXOS9GLOSARIO10

INTRODUCCIN

Los organismos estn compuestos de millones de clulas organizadas perfectamente para funcionar, pero nada de esto servira si no tuvieran lo esencial: la energa, los animales y los vegetales la obtienen mediante procesos metablicos, pero lo hacen de distinta forma, por ello es importante comprender que La respiracin celular es el proceso por el cual la energa qumica de las molculas "alimento" es liberada y parcialmente capturada en la forma de Adenosina Trifosfato (ATP).Para comprender un poco ms sobre este tema veamos la siguiente informacin.

LA RESPIRACIN CELULARDefinicin

Es el proceso ms importante dentro de la clula que constituya una serie de reacciones de xido reduccin, obteniendo energa a travs de la degradacin de sustancia orgnica como por ejemplo la glucosa.

Respiracin celular aerbica

Es un proceso por el cual las clulas aerbicas obtienen energa a partir de la oxidacin de los carbohidratos (azcares), este proceso hace uso de oxgeno.La respiracin aerbica incluye la gluclisis y el ciclo de Krebs.

Caractersticas:

Es una va que requiere de la presencia de Oxgeno molecular. Ocurre en la mitocondria de la clula Oxida al acido pirvico convirtindole en agua y tres molculas de CO2 En el proceso se gastan 36 molculas de ATPRespiracin celular anaerbica

Es un proceso por el cual las clulas anaerbicas realizan su degradacin en ausencia de oxgeno de la molcula de glucosa, produciendo una oxidacin incompleta de la glucosa.

Caractersticas:

Es una va metablica usada por las clulas No requiere de oxigeno Se lleva a cabo en el citosol En el proceso se gastan 2 molculas de ATP La respiracin anaerbica incluye la gluclisis y la fermentacin; en la fermentacin de las clulas anaerbicas, podemos encontrar de 2 formas:A. Las levaduras son organismos anaerbicos facultativos, que significa que pueden vivir sin oxgeno. Cuando hay oxgeno lo utilizan para la respiracin, es decir para oxidar la glucosa completamente y as obtener ATP. En condiciones de anaerobiosis, las cepas deSacharomyces cerevisae(levaduras de la panificacin) y otras especial de levaduras transforman la glucosa en cido pirvico, siguiendo la secuencia de reacciones de la gluclisis. Este proceso es comn e la mayora de los seres vivientes; pero aqu radica lo especfico de estas levaduras, son capaces de proseguir la degradacin de pirvico hasta etanol, mediante el siguiente proceso:

B. Fermentacin alcohlica: Este proceso se realiza en las levaduras, las levaduras son microorganismos unicelulares que consiguen su energa por medio de la fermentacin alcohlica, en la que rompen las molculas de glucosa para obtener energa para as poder sobrevivir y producen alcohol como consecuencia de la fermentacin. De la fermentacin alcohlica se obtiene muchos productos como por ejemplo: vino, cerveza, alcohol, pan, etc.

C. Fermentacin lctica: Este proceso se realiza en muchas bacterias, tambin en algunos protozoos y en el msculo esqueltico humano. La fermentacin lctica consiste en la produccin de acido lctico a partir de glucosa procedente de la lactosa de la leche. La lactosa, al fermentar, produce energa que es aprovechada por las bacterias y el cido lctico es eliminado. Las bacterias lcticas homofermentativas producen nicamente acido lctico y las heterofermentativas producen adems etanol, diacetilo y CO2. las bacterias lcticas intervienen en la fabricacin del queso, yogurt, etc.

La GlicocalixAlgunas clulas bacterianas estn rodeadas por una capa de material viscoso llamada glicocalix. Este glicocalix est compuesto por polmeros de azcares (polisacridos). Si el glicocalix est organizado en una estructura definida y est unido firmemente a la pared celular se denomina cpsula. Si por el contrario est desorganizado, sin una forma definida y no est firmemente unido a la pared celular se denomina capa mucilaginosa.La GluclisisEs el proceso donde se descompone una molcula de glucosa de 6 carbonos, en dos molculas de acido pirvico, este proceso es prembulo de respiracin aerbica y anaerbica. Durante esta reaccin, se forman dos molculas de ATP y dos portadores de electrones NADH. Este proceso ocurre en el citosol.

Caractersticas:

Ocurre en clulas procariotas y en eucariotas (Presente en los 5 reinos) Ocurre en el Citosol de la clula. Consiste en la degradacin de la glucosa hasta producir Piruvatos o cidos Pirvicos. Es un proceso anaerbico que implica inversin de energa (2ATP), para obtener mayor produccin (4ATP) y ocurre la reduccin de 2NADH2. Es el primer paso en el metabolismo celular.

Glucognesis La glucosa es fosforilada a glucosa-6-fosfato, una reaccin que es comn para la primera reaccin en la va de gluclisis a partir de la glucosa. La glucosa-6-fosfato es despus convertida en glucosa-1-fosfato en una reaccin catalizada por la enzima fosfoglucomutasa. Este enzima es fosforilada y el grupo fosforico participa en una reaccin reversible en la cual la glucosa-1,6-bifosfato es un intermediario.Enz-p + glucosa-6-fosfato > enz + Glucosa-1,6-bisfosfato > enz-p + glucosa-1-fosfatoLa glucosa-1-fosfato reacciona con el uridintrifosfato (UTP) para formar el nucletido activo uridinfosfatoglucosa (UDPG).La reaccin entre la glucosa-1-fosfato y el uridintrifosfato es catalizada por la enzima UDPG pirofosforilisa.UTP + glucosa-1-fosfato > UDPG + PPiLa consiguiente hidrolosis del pirofosfato inorgnico por la pirofosfatasa inorgnica impulsa la reaccin hacia la derecha de la ecuacin.Por la accin de la enzima glucogenosintetasa (una glucosiltransferasa), el C1 de la glucosa activada de la UDPG forma un enlace glucosidico con el C4 del residuo Terminal de glucosa del glucogeno, liberando uridindifosfato (UDP). Debe haber una molcula primordial de glicgeno puede a su vez haberse formado sobre un esqueleto protenico, que puede ser un proceso semejante a la sntesis de otras glucoproteinas.UDPG + (C6)n UDP + (C6)n+1Glucgeno glucgenoLa adiccin de un residuo de glucosa a una cadena previa de glucgeno o molcula primordial ocurre en el extremo externo no reductor de la molcula, de manera que las "ramas" del "rbol" de glucgeno se vayan alargando conforme se forman otras uniones-1,4-. Cuando la cadena se ha alargado como mnimo a once residuos de glucosa, una segunda enzima ramificante, acta sobre el glucgeno. Este enzima transfiere una parte de la cadena -1,4- a una cadena vecina, pero por medio de una unin -1,6-, estableciendo de este modo un punto de ramificacin en la molcula. Las ramas crecen por ms de adiciones de unidades 1,4- glucosilo con ramificacion posterior.La accin de la enzima ramificante ha sido estudiada en animales vivos alimentndolos con glucosa marcada con 14C y examinando en glucgeno heptico a diversos intervalos de tiempo. Al principio solo las ramas externas de la cadena estn marcadas, lo cual indica que en este punto se aade nuevos residuos de glucosa. Mas tarde, algunas de estas cadenas externas son transferidas a la porcin interna de la molcula, apareciendo como ramificaciones marcadas -1,6- . As, bajo la accin combinada de la glucogenosintetasa y de la enzima ramificante, es armada la molcula de glucgeno.

GlucogenlisisLa fosforilaza cataliza el paso siguiente que es limitante de la velocidad en la glucogenolisis:(C6)n + Pi - (C6) n-1 + glucosa 1-fosfatoGlucgeno glucgeno

Este enzima es especifica para la degradacin fosforilitica de los enlaces -1,4- del glucgeno para producir glucosa 1-fosfato. Los residuos glucosilo de as cadenas mas externas de la molcula de glucgeno son separadas hasta que ms o menos 4 residuos de glucosa permanecen a cada lado de una rama -1,6-. Otra enzima transfiere una unidad trisacarida de una rama a la otra, exponiendo los puntos -1,6- de la rama. La escisin hidrolitica de los enlaces -1,6- requiere la accin de una enzima desrramificadora, la cual parece ser una segunda actividad de la glucano transferasa.Denominado con dicho nombre en honor al bioqumico ingles, Hans Krebs de la universidad de Oxford, se le llama ciclo de cido ctrico porque termina restaurando la molcula con que se inici.El cido pirvico es procesado por el acetil CoA en el interior de la mitocondria y el acetato activado entre el Ciclo de Krebs por condensacin con el cido oxalactico para formar el cido ctrico, un compuesto de seis carbonos. Los carbonos del acetato son liberados como CO2 durante reacciones conducentes a la succinil CoA, un intermedio de cuatro carbonos. En las reacciones restantes se genera el cido oxalactico y se combina con otro acetil CoA en un nuevo ciclo. De este modo, un oxalacetato puede ayudar en la oxidacin de un nmero infinito de acetatos en vueltas sucesivas del Ciclo de Krebs, pero puede ser formado indirectamente a partir del GTP producto del ciclo. Las enzimas que catalizan las reacciones del cuadro estn enlistadas en el centro de la ilustracin.Visin simplificada del procesoCiclo de Krebs El proceso comienza con la oxidacin del piruvato, produciendo un acetil-CoA y un CO2. El acetil-CoA reacciona con una molcula de oxalacetato (4 carbonos) para formar citrato (6 carbonos), mediante una reaccin de condensacin. A travs de una serie de reacciones el citrato se convierte de nuevo en oxalacetato. El ciclo consume netamente 1 acetil-CoA y produce 2 CO2. Tambin consume 2 NAD+ y 1 FAD, produciendo 3 NADH y 3 H+ y 1 FADH+. El resultado de un ciclo es (por cada molcula de piruvato): 1 GTP, 3 NADH, 1 FADH2, 2CO2 Cada molcula de glucosa produce (va gluclisis) dos molculas de piruvato, que a su vez producen dos acetil-CoA, por lo que por cada molcula de glucosa en el ciclo de Krebs se produce: 2 GTP, 6 NADH, 2 FADH2, 4CO2.Importancia del Ciclo de KrebsEl ciclo del cido ctrico se llama ciclo del cido tricarboxilico (TCA) o ciclo de Krebs, en honor de Sir HANS KREBS, quien trabajo en l durante el decenio de 1930. Este ciclo es la ruta final de la oxidacin del piruvato, cidos grasos y cadenas de carbono de los aminocidos. Dicho ciclo se lleva a cabo en la mitocondria.

Cadena respiratoriaEn este punto la clula ha ganado solo 4 ATP, 2 en la gluclisis y dos en el ciclo de Krebs, sin embargo ha capturado electrones energticos en 10 NADH2 y 2 FADH2. Estos transportadores depositan sus electrones en elsistema de transporte de electroneslocalizado en la membrana interna de la mitocondria.

Balance EnergticoEl balance para una molcula de glucosa que se convierte en 2 piruvatos, luego en 2 Acetil- CoA y luego a CO2 en la va el ciclo de krebs, con todo el NADH y el FADH convertidos en ATP por la fosforilacin oxidativa:6 CO2 + H2O + 38 ATPEs de suma importante considerar que 2 de los NADH son formados en elcitoplasma durante la gliclisis

CONCLUSIONES

La respiracin celular es un proceso intracelular que incluye a un conjunto de reacciones catablicas en cadena, en la cual las biomolculas orgnicas energticas como los glcidos y lpidos sufren la ruptura de sus enlaces covalentes para transformarse en biomolculas inorgnicas ms simples (H2O y CO2). De la ruptura de los enlaces, se libera energa; una parte se pierde como calor y la otra es transferida finalmente a la formacin del ATP. El ATP, es una molcula energtica utilizada por la clula en el transporte activo, divisin, movimiento, etc. En el proceso de respiracin, la clula puede hacerlo por fase anaerbica o aerbica, de la cual la respiracin aerbica tiene procesos como: gluclisis y el ciclo de Krebs y la respiracin anaerbica: la gluclisis y la fermentacin.

Bibliografa

1. Biologa Celular, 2da Edicin Charlotte J. Avers2. Biologa 4to ao Sec. 1ra Edicin Berta Fernndez.3. Biologa, Centro Pre- Univ UNMSM, ao 19954. Biologa, sptima edicin Claude A. Villee5. Bioqumica de Harper, Decima edicin, Martin Mayes Rodwell Granner

ANEXOS

GLOSARIO

1. Respiracin celular: proceso por el cual la energa qumica de las molculas "alimento" es liberada y parcialmente capturada en la forma de Adenosn Trifosfato (ATP).

2. ATP sintetasa:es una enzima situada en la cara interna de la membrana interna de las mitocondrias y de la membrana de los tilacoides de los cloroplastos encargada de sintetizar ATP a partir de ADP y un grupo fosfato y la energa suministrada por un chorro de protones (H+).3. ATP o trifosfato de adenosina o adenosn trifosfato:es una molcula que consta de una purina (adenina), un azcar (ribosa), y tres grupos fosfato.

4. Sntesis: Proceso de obtencin de un compuesto a partir de sustancias ms sencillas.

5. Enzimas: sustancias de naturaleza proteica que catalizan reacciones qumicas siempre que sea termodinmicamente posible.

6. ADP - adenosn difosfato: es un nucletido, es decir, un compuesto qumico formado por un nuclesido y dos radicales fosfato.

7. Nucletido: es un compuesto monomrico formado por una base nitrogenada, un azcar de cinco tomos de carbono (pentosa) y cido fosfrico.

8. Gliclisis: Se lleva a cabo en el citosol. El azcar de 6 carbonos (glucosa) es roto en dos molculas de tres carbonos llamadas piruvato.9. Piruvato: Molcula de tres carbonos producto de la gliclisis. Es transportado dentro de la mitocondria y pierde bixido de carbono para formar la Acetil Coenzima A (Acetil CoA)10. Ciclo de Krebs: Proceso que se lleva acabo en la matriz de la mitocondria y genera un conglomerado de energa qumica (ATP, NADH y FADH2) de la oxidacin del piruvato, el producto final de la gliclisis.

11. Sistema de transporte de electrones (STE) o fosforilacin oxidativa: El sistema de transporte de electrones (STE) consiste de una serie de molculas, mayormente protenas, embedidas en la membrana interna de la mitocondria.

12. Metabolismo celular: conjunto de reacciones qumicas que las clulas hacen para su crecimiento, irritabilidad, movimiento, reparacin y reproduccin. Una de las principales cualidades de las clulas es su capacidad de transformar un tipo de energa en otro.

13. Anabolismo: Conjunto de procesos metablicos de sntesis de molculas complejas a partir de otras ms sencillas.14. Catabolismo: Conjunto de procesos metablicos de degradacin de sustancias para obtener otras ms simples.

15. Catalizador: Sustancia (compuesto o elemento) capaz de acelerar (catalizador positivo) o retardar (catalizador negativo o inhibidor) una reaccin qumica, permaneciendo ste mismo inalterado (no se consume durante la reaccin).16. Catlisis: es el proceso a travs del cual se incrementa la velocidad de una reaccin qumica.

17. Coenzimas: Son cofactores orgnicos no proteicos, termoestables, que unidos a una apoenzima constituyen la holoenzima o forma catalticamente activa de la enzima.18. Cofactor: es un ion metlico, termoestable y de baja masa molecular, necesario para la accin de una enzima.

19. NAD+ o nicotinamida adenn dinucletido: es una coenzima que contiene la vitamina B3 y cuya funcin principal es el intercambio de electrones e hidrogeniones en la produccin de energa de todas las clulas.20. Acetil-CoA: Esta coenzima compleja est compuesta de un grupo b-mercaptoetilamina, el cido pantotnico (vitamina) y ADP. Puede estar como tiol reducido (CoA-SH) u oxidado (acetil-CoA). La mayor parte de las rutas metablicas que generan energa eventualmente acaban produciendo acetil-CoA.

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