ETAPAS DE LA RESPIRACION CELULAR
GLUCÓLISIS
La glucólisis, lisis o escisión
de la glucosa, tiene lugar en una serie de nueve reacciones, cada
una catalizada por una enzima específica, hasta formar dos moléculas de
ácido pirúvico, con la producción concomitante de ATP. La ganancia neta
es de dos moléculas de ATP, y dos de NADH por cada molécula de glucosa.
Las reacciones de la glucólisis
se realizan en el citoplasma, como ya adelantáramos y pueden darse en
condiciones anaerobias; es decir en ausencia de oxígeno.
Los primeros cuatro pasos de la
glucólisis sirven para fosforilar (incorporar fosfatos) a la glucosa y
convertirla en dos moléculas del compuesto de 3 carbonos gliceraldehído
fosfato (PGAL). En estas reacciones se invierten dos moléculas de ATP
a fin de activar la molécula de glucosa y prepararla para su ruptura.
Paso 1
La serie de reacciones glucolíticas
se inicia con la activación de la glucosa
Glucosa
+ ATP 
glucosa
6 fosfato + ADP
glucosa
6 fosfato + ADP
La reacción del ATP con la glucosa
para producir glucosa 6-fosfatoy ADP es exergónica. Parte de la energía
liberada se conserva en el enlace que une al fosfato con la molécula de
glucosa que entonces se energiza.
Paso 2
La glucosa 6-fosfato sufre una
reacción de reordenamiento catalizada por una isomerasa, con lo que se
forma fructosa 6-fosfato.
Paso 3
La fructosa 6-fosfato acepta un
segundo fosfato del ATP, con lo que se genera fructosa 1,6-difosfato;
es decir fructosa con fosfatos en las posicio-nes 1 y 6.
La enzima que regula esta reacción
es la fosfofructocinasa.
Nótese que hasta ahora se han invertido
dos moléculas de ATP y no se ha recuperado energía.
La fosfofructocinasa es
una enzima alostérica, el ATP es un efector alostérico
que la inhibe. La interacción alostérica entre ellos es el principal
mecanismo regulador de la glucólisis. Si existe ATP en cantidades suficientes
para otros fines de la célula, el ATP inhibe la actividad de la enzima
y así cesa la producción de ATP y se conserva glucosa. Al agotar la célula
la provisión de ATP, la enzima se desinhibe y se reanuda la degradación
de la glucosa. Este es uno de los puntos principales del control de la
producción de ATP.
Paso 4
La fructosa 1,6 -difosfato se divide
luego en dos azúcares de 3 carbonos, gliceraldehído 3-fosfato y dihidroxiacetona
fosfato. La dihidroxiacetona fosfato es convertida enzimáticamente (isomerasa)
en gliceraldehído fósfato. Todos los pasos siguientes deben contarse dos
veces para tener en cuenta el destino de una molécula de glucosa.
Debemos recordar que hasta el momento
no se ha obtenido ninguna energía biológicamente útil. En reacciones subsecuentes,
la célula recupera parte de la energía contenida en el PGAL.
Paso 5
Las moléculas de PGAL se oxidan
es decir, se eliminan átomos de hidrógeno con sus electrones, y el NAD+
se reduce a NADH. Esta es la primera reacción de la cual la célula cosecha
energía. El producto de esta reacción es el fosfoglicerato. Este compuesto
reacciona con un fosfato inorgánico (Pi) para formar 1,3 difosfoglicerato.
El grupo fosfato recién incorporado se encuentra unido por medio de un
enlace de alta energía.
Paso 6
El fosfato rico en energía reacciona
con el ADP para formar ATP. (en total dos moléculas de ATP por molécula
de glucosa). Esa transferencia de energía desde un compuesto con un fosfato,
de alta energía se conoce como fosforfiación.
Paso 7
El grupo fosfato remanente se transfiere
enzimáticamente de la posición 3 a la posición 2 (ácido 2-fosfoglicérico).
Paso 8
En este paso se elimina una molécula
de agua del compuesto 3 carbono. Este reordenamiento interno de la molécula
concentra energía en la vecindad del grupo fosfato. El producto es el
ácido fosfoenolpirúvico (PEP).
Paso 9
El ácido fosfoenolpirúvico tiene
la capacidad de transferir su grupo fosfato a una molécula de ADP para
formar ATP y ácido pirúvico. (dos moléculas de ATP y ácido pirúvico por
cada molécula de glucosa).
CICLO
DE KREBS
El ciclo de Krebs también conocido
como ciclo del ácido cítrico es la vía común final de oxidación del ácido
pirúvico, ácidos grasos y las cadenas de carbono de los aminoácidos.
La primera reacción del ciclo ocurre
cuando la coenzima A transfiere su grupo acetilo (de 2 carbonos) al compuesto
de 4 carbonos (ácido oxalacético) para producir un compuesto de 6 carbonos
(ácido cítrico).
El ácido cítrico inicia una serie
de pasos durante los cuales la molécula original se reordena y continúa
oxidándose, en consecuencia se reducen otras moléculas: de NAD+ a NADH
y de FAD+ a FADH2. Además ocurren dos carboxilaciones y como resultado
de esta serie de reacciones vuelve a obtenerse una molécula inicial de
4 carbonos el ácido oxalacético.
El proceso completo puede describirse
como un ciclo de oxalacético a oxalacético, donde dos átomos de carbono
se adicionan como acetilo y dos átomos de carbono (pero no los mismos)
se pierden como CO2.
TRANSPORTE DE
ELECTRONES O CADENA RESPIRATORIA
En esta
etapa se oxidan las coenzimas reducidas, el NADH se convierte en NAD+
y el FADH2 en FAD+. Al producirse esta reacción, los átomos de hidrógeno
(o electrones equivalentes), son conducidos a través de la cadena respiratoria
por un grupo de transportadores de electrones, llamados citocromos. Los
citocromos experimentan sucesivas oxidaciones y reducciones (reacciones
en las cuales los electrones son transferidos de un dador de electrones
a un aceptor).
En consecuencia, en esta etapa
final de la respiración, estos electrones de alto nivel energético descienden
paso a paso hasta el bajo nivel energético del oxígeno (último aceptor
de la cadena), formándose de esta manera agua.
Cabe aclarar que los tres primeros
aceptores reciben el H+ y el electrón conjuntamente. En cambio, a partir
del cuarto aceptor, sólo se transportan electrones, y los H+ quedan en
solución.
TOMADO DE: http://www.genomasur.com/lecturas/Guia09.htm RECUPERADO EL 04 DE JUNIO DEL 2014
