RESPIRACIÓN AEROBIA Y ANAEROBIA Las células llevan a cabo diversos procesos para mantener su funcionamiento normal, muchos de los cuales requieren energía. La respiración celular es una serie de reacciones mediante las cuales la célula degrada moléculas orgánicas para producir energía. La respiración celular se divide en pasos y sigue distintas rutas en presencia o ausencia de oxígeno. En presencia de oxígeno sucede respiración aeróbica y en ausencia de oxígeno sucede respiración anaeróbica. Ambos procesos comienzan con la glucólisis. (slideshare.net, respiración aeróbica y anaeróbica). RESPIRACIÓN CELULAR AERÓBICA Es un tipo de metabolismo energético en el que los seres vivos extraen energía de moléculas orgánicas, como la glucosa, por un proceso complejo en el que el carbono es oxidado y en el que el oxígeno procedente del aire es el oxidante empleado. Es el conjunto de reacciones en la cuales el ácido pirúvico producido por la glucólisis se transforma en CO 2 y H 2 O, Y en el proceso, se producen 36 moléculas de ATP. (fig.1.1). (http://www.ecured.cu/index.php/respiraci%c3%b3n_aerobia, respiración aerobia).
ETAPAS DE DE LA RESPIRACIÓN AEROBIA La glucosa se degrada en presencia de oxígeno, se produce CO2 además de energía en forma de ATP. Es un proceso muy complejo agrupado en tres etapas: -GLUCÓLISIS AEROBIA: La glucosa entra a las células, por medio de una serie de reacciones se convierte en piruvato y debido a la presencia de oxigeno, el piruvato se descarboxila (se le quita CO 2 ) para formar Acetil coenzima A que entra a la vía del ciclo del ácido cítrico, por lo que la glucólisis es alimentadora del ciclo del ácido cítrico, y con éste se continúa el metabolismo aerobio. Productos y balance energético de la glucólisis: Productos: en sus reacciones, las glucólisis produce: -En total 4 moléculas de ATP. -piruvato (en condiciones aerobias) o lactato (en condiciones anaerobias.) Balance energético: -ATP producido=4 -ATP Gastado=2 -ATP neto=2 (Cruz, 2009). -CICLO DE KREBS Constituye una serie de reacciones realizadas en la mitocondria, que terminan en el mismo producto inicial por eso es un ciclo. Sus reacciones se inician con la condensación de la Acetil Coenzima A (producida a partir del piruvato de la glucólisis) con Oxaloacetato para formar citrato de ahí que también se llama ciclo del ácido cítrico. Después de una serie de reacciones se vuelve a formar Oxaloacetato para cerrar el ciclo. En las reacciones se produce: -una molécula de ATP -3 moléculas de NADH que acarrean hidrógenos hacia la cadena respiratoria.
-una molécula de FADH que acarrea hidrógenos hacia la cadena respiratoria. -Los NADH rinden 3 ATPS en cadena respiratoria. -El FADH rinde 2 ATPS en cadena respiratoria. Balance energético. 1 ATP en el ciclo+9 ATPs de los NADH +2 ATPs del FADH=12ATP formados mediante el ciclo del ácido cítrico. (Young, 2004). CADENA RESPIRATORIA Es un complejo enzimático que se encuentra en la mitocondria. Funciones de la cadena respiratoria. 1.-Se encarga de transportar electrones. Los electrones se transportan desde moléculas poco oxidantes hasta el oxígeno que es la molécula más oxidante de la cadena. Las moléculas que inician este transporte de electrones son NADH y FADH, es decir son las moléculas menos oxidantes de la cadena. Una vez que los electrones son entregados al oxígeno, se forma agua. 2.-Debido a que la cadena sólo transporta electrones, los protones son bombeados hacia fuera de la mitocondria, lo que crea una gradiente de protones con una carga muy positiva afuera de la mitocondria y una carga muy negativa adentro. Este gradiente obliga a los protones a volver a entrar a la mitocondria y en el paso hacia adentro pasan por una enzima que forma un túnel de protones llamada ATP sintasa que con la fuerza de entrada de los protones, forma ATP. Balance energético. La respiración aerobia produce 36 ATP por una molécula de glucosa, sumando los ATP de la glucólisis más los del ciclo de Krebs más los de la cadena respiratoria. (Cruz, 2009).
RESPIRACIÓN ANAERÓBICA Es el tipo de respiración que no necesita oxígeno. Es llevada a cabo por células procariotas y algunas levaduras y en el ser humano puede realizarse en el músculo cuando tiene una demanda elevada de energía. La principal vía de la respiración anaerobia es la glucólisis. -GLUCÓLISIS: Es la vía con la que se degrada la glucosa para obtener energía, y se compone de una serie de reacciones bioquímicas llevadas a cabo en el citoplasma. Antes de empezar a explicar esa vía es necesario tener presente que: el ATP (Adenosin Trifosfato) es la moneda energética de la célula ya que suministra la energía para el metabolismo. -GLUCÓLISIS ANAEROBIA: No necesita oxígeno y es llevada a cabo en el músculo en condiciones de alta demanda energética y en los organismos anaerobios. Una vez que entra la glucosa a las células, mediante una serie de reacciones catalizadas por enzimas, se convierte en piruvato, al no haber oxígeno el piruvato se convierte en lactato mediante una enzima llamada lactato deshidrogenasa y aquí termina el metabolismo anaerobio. (Cruz, 2009). En el proceso no se usa oxígeno, sino otra sustancia oxidante distinta como el sulfato o el nitrato. En las bacterias con respiración anaerobia interviene también una cadena transportadora de electrones en la que se reoxidan los coenzimas reducidos durante la oxidación de los substratos nutrientes. La única diferencia, por lo tanto radica, en que el aceptor último de electrones no es el oxígeno. Todos los posibles aceptores en la respiración anaeróbica tienen un potencial de reducción menor que el O 2, por lo que, partiendo de los mismos sustratos (glucosa, aminoácidos, triglicéridos), se genera menos energía en este metabolismo que en la respiración aerobia convencional. No hay que confundir la respiración anaeróbica con la fermentación, en la que no existe en absoluto cadena de transporte de electrones, y el aceptor final de electrones es una molécula orgánica; estos dos tipos de metabolismo tienen solo en común el no ser dependientes del oxígeno.(hugo Gómez, 2009).
El ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos) es una ruta metabólica, es decir, una sucesión de reacciones químicas, que forma parte de la respiración celular en todas las células aeróbicas. En células eucariotas se realiza en la mitocondria. En las procariotas, el ciclo de Krebs se realiza en el citoplasma, específicamente en el citosol. El ciclo toma su nombre en honor del científico anglo-alemán Hans Adolf Krebs, que propuso en 1937 los elementos clave de la ruta metabólica. (fig.1.2).
FUENTES DE CONSULTA CIBERGRAFÍA http://benitobios.blogspot.mx/2009/05/respiracion-anaerobiafermentacion.html http://es.slideshare.net/leo-canis-lupus/respiracin-aerbica-y-anaerbica http://www.ecured.cu/index.php/respiraci%c3%b3n_aerobia, respiración aerobia BIBLIOGRAFÍA Young.A.2004.Biología II. Nueva imagen.méxico. Cruz, M. 2009.Ciencias biológicas. México.