Las células son contenedores microscópicos de usos múltiples que representan las unidades de vida más pequeñas e indivisibles, ya que manifiestan reproducción, metabolismo y otras cualidades "reales". de hecho, dado que los organismos procarióticos (miembros de los dominios de clasificación de bacterias y arqueas) casi siempre consisten en una sola célula, muchas células independientes están literalmente vivas.
Las células hacen uso de una molécula llamada trifosfato de adenosina, o atp, como fuente de combustible. los procariotas se basan únicamente en la glucólisis , la descomposición de la glucosa en piruvato, como una vía para sintetizar atp; este proceso produce un total de 2 atp por molécula de glucosa.
en contraste, los eucariotas (animales, plantas y hongos) son mucho más grandes y poseen células individuales mucho más complejas que los procariotas, lo que hace que la glucólisis sola sea inadecuada para sus necesidades energéticas. ahí es donde interviene la respiración celular , la descomposición completa de la glucosa en presencia de oxígeno molecular (o 2 ) en dióxido de carbono (co 2 ) y agua (h 2 o) para formar atp.
terminología del metabolismo celular
El proceso de respiración celular ocurre en los eucariotas y técnicamente abarca la glucólisis, el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones (etc.) . esto se debe a que todas las células inicialmente tratan la glucosa de la misma manera, al ejecutarla a través de la glucólisis. luego, en los procariotas, el piruvato solo puede entrar en la fermentación, lo que permite que la glucólisis continúe "hacia arriba" a través de la regeneración de un intermedio llamado nad + .
Sin embargo, debido a que los eucariotas pueden usar oxígeno, las moléculas de carbono del piruvato entran en el ciclo de Krebs como acetil coa y, en última instancia, dejan el etc. como dióxido de carbono (co 2 ). los productos de la respiración celular de interés son el ATP 34 a 36 que se generan en el ciclo de Krebs y el etc juntos - las dos partes de la respiración celular que cuentan como aeróbico ( "con oxígeno") respiración .
Las reacciones de la respiración celular.
La reacción completa y equilibrada de todo el proceso de respiración celular se puede representar mediante:
c 6 h 12 o 6 + 6o 2 → 6 co 2 + 6 h 2 o + ~ 38 atp
La glucólisis sola, una forma de respiración anaeróbica que se produce en el citoplasma, consiste en la reacción:
c 6 h 12 o 6 + 2 nad + + 2 adp + 2 p i → 2 ch 3 (c = o) cooh + 2 atp + 2 nadh + 4 h + + 2 h 2 o
en eucariotas, una reacción de transición en las mitocondrias genera acetil coenzima a (acetil coa) para el ciclo de Krebs:
2 canales 3 (c = o) cooh + 2 nad + + 2 coenzima a → 2 acetil coa + 2 nadh + 2 h + + 2 co 2
el co 2 luego entra en el ciclo de krebs uniéndose al oxaloacetato.
etapas de la respiracion celular
la respiración celular comienza con la glucólisis, una serie de 10 reacciones en las que una molécula de glucosa es fosforilada dos veces (es decir, que tiene dos grupos fosfato unidos a diferentes átomos de carbono) usando 2 atp, y luego dividido en dos compuestos de tres carbonos que cada producir 2 Atp en ruta a la formación de piruvato. por lo tanto, la glucólisis suministra 2 atp directamente por molécula de glucosa, así como dos moléculas del portador de electrones nadh, que tiene un papel importante en el sentido descendente en el etc.
en el ciclo de Krebs, el co 2 y el compuesto de oxaloacetato de cuatro carbonos se unen para formar el citrato de la molécula de seis carbonos . el citrato se reduce gradualmente de nuevo a oxaloacetato, lo que separa un par de moléculas de co 2 y también genera 2 atp por cada molécula de co 2 que ingresa al ciclo, o 4 atp por molécula de glucosa en el sentido ascendente. lo más importante es que se sintetizan un total de 6 nadh y 2 fadh 2 (otro portador de electrones).
finalmente, los electrones de nadh y fadh 2 (es decir, sus átomos de hidrógeno) son eliminados por las enzimas de la cadena de transporte de electrones y se utilizan para alimentar la unión de fosfatos a adp, lo que produce una gran cantidad de atp, aproximadamente 32 en total. El agua también se libera en este paso. por lo tanto, el rendimiento máximo en atp de la respiración celular a partir de la glucólisis, el ciclo de krebs y el etc. es 2 + 4 + 32 = 38 atp por molécula de glucosa.