EXPLICACIÓN DE LA RESPIRACIÓN CELULAR (BIOQUIMICA)

Esta ruta metabólica sucede en la mitocondria, 6 O2 se unen a un azúcar para producir 6 CO2 y 6 H2O y energía en ATP. 

Hay tres fases en la respiración  celular, la glucolisis, el ciclo de Krebs y el CTE (Cadena de transporte de electrones) 

Glucolisis es la degradación de la glucosa a 2 piruvatos, obteniendo 2 ATP. Esta fase sucede en el citoplasma. No se necesita oxigeno. Los hidrógenos liberados son aceptados por la NAD, reduciéndose a NADH y entran a la mitocondria.  

Ciclo de Krebs es una serie de reacciones que degradan el acetilo a CO2, transfieren H+ a portadores, sintetizan el ATP. Sucede en la matrix de la mitocondria.  

Se comienza cuando el piruvato entra a la matrix, en el ciclo de Krebs se utiliza una molécula de 2 C, pero el piruvato tiene 3 C, por esta razón hay un procedimiento intermedio llamado descarboxilación oxidativa, cuando el piruvato se encuentra con la coenzima A, el complejo suelta 2 electrones, un hidrogeno y CO2 para formar el Acetyl CoA con 2 C. Los electrones y el hidrogeno son recogidos por la molécula NAD+ para formar NADH. Y es aquí cuando el Acetyl CoA de 2C se une al oxalatoacetato de 4C para producir el acido cítrico de 6C. A continuación este acido suelta agua y forma aconitato, el aconitato recoge agua y forma isocitrato. El isocitrato se encuentra con NAD+ y forma  el oxalosuccinato el, liberando NADH. El  oxalosuccinato suelta una molécula de CO2 y se convierte en ketoclutarato (5C). El ketoclutarato se une con la coenzima A, soltando 2 electrones, un hidrogeno y CO2 y forma Succinyl CoA (4C), los electrones y el hidrogeno se unen con NAD+ para formar NADH. El Succinyl CoA reacciona con NDP y con fosfato liberando la coenzima A y ATP formando Succinato. El Succinato se encuentra con una molécula de FAD y esta reacción produce FADH2, y se forma fumarato. El fumarato reacciona con H2O formando malato. El malato se encuentra con NAD+ y produce NADH y así formando oxaloacetato. Cada vez que se libera CO2, se produce un H+ 

La cadena de transporte de electrones sucede en la membrana interna y cumple los siguientes pasos: 

• Los electrones son removidos del NADH y FADH2 y son reutilizados 
• Los H+ son atravesados por una proteína intermembranal, que usa la energía de los electrones que van por la CTE 
• Formación del agua: El O2 es el aceptor final de electrones (2e- + 2H+ + O ---> H2O, este paso es critico, si no hay O se para el CTE) 
• Son sacados los H+ de la matrix por bomba sodio/potasio 
• Producción de ATP: Acción de la ATP sintasa; Generado por el flujo de los H+; Oxidación de NADH - 3 ATP; Oxidación de FADH - 2 ATP; 36 - 38 (Total) /glucosa 

"La respiración anaerobia consiste en que la célula obtiene energía de una sustancia sin utilizar oxígeno; al hacerlo, divide esa sustancia en otras; a la respiración anaerobia también se le llama fermentación." Galaxad García 

Existen dos tipos de respiración anaerobia, la fermentación láctica y la fermentación alcohólica. 

La fermentación láctica 

Glucosa ---> 2 tirulatos + 2 ATP ----> 2 Ácidos lácticos 

Esta respiración la utilizan algunas bacterias usadas en el yogurt y el queso, las células musculares humanas, hongos, protistos y bacterias en los sistemas digestivos. 

Fermentación alcohólica 

Glucosa ---> 2 piruvatos + 2 ATP ---> 2 alcohol + 2 CO2 

Esta respiración es usada en las levaduras para hacer pan, cerveza y vino. 

Al estudiar estas dos rutas metabólicas, se puede concluir que entre ellas hay una relación. Las plantas crean su propio alimento, transformando la energía luminosa a materia orgánica, este proceso es llamado fotosíntesis. Las demás actividades que cumple un vegetal, las hace por medio de la respiración celular, pues en este proceso, es en donde se crea reservas energéticas en forma de azucares que proceden de la fotosíntesis. Además se puede identificar que estas rutas utilizan los mismos elementos, en la fotosíntesis se fija CO2 y se desprende O2, en cambio la respiración celular consume O2, se desprende CO2 y  libera energía.