Glucólisis y Respiración

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Glucólisis
y 
Respiración
Oxidación de la glucosa.
• El proceso general de oxidación de la glucosa 
consiste en la ruptura de enlaces C-C, C-H y O-
O y formación de enlaces C-O y O-H.
Glucosa + Oxígeno => Dióxido de Carbono + Agua + Energía 
C6H12O6 + 6O2=> 6CO2 + 6H2O 
G = -686 Kcal/mol
• Los sistemas vivos poseen mecanismos que le 
permiten almacenar gran parte de esa E 
liberada.
• Aproximadamente el 40% de esa E se 
almacena cuando se forma ATP a partir de 
ADP + Pi.
• Las células convierten a la glucosa en diversos 
intermediarios que sufren una serie de 
reacciones químicas en el citoplasma y en las 
mitocondrias a medida que se va formando 
ATP.
• El proceso consiste de dos etapas principales: 
Glucólisis y Respiración 
• Un proceso alternativo llevan a cabo las células 
sujetas a anaerobiosis: Fermentación.
Glucólisis
• Es el proceso en el cual una molécula de glucosa (6 
carbonos) es escindida en dos moléculas de ácido 
pirúvico (3 carbonos c/u).
• Consiste en 10 pasos sucesivos de reacciones 
químicas catalizados por enzimas específicas del 
citoplasma.
• Al comienzo se consumen 2 moléculas de ATP. 
Luego las reacciones van liberando parte de la E 
libre de la glucosa. En dos de esos pasos la energía 
liberada es suficiente como para acoplarse a la 
formación de 4 moléculas de ATP.
Gliceraldehído 3-fosfato
Fosfoenol piruvato
• RESUMIENDO:
• Por lo tanto la ganancia neta es de 2ATP y 
2NADH + 2H+
• El NAD+ (dinucleótido de nicotinamida 
adenina) es un derivado de la vitamina niacina 
que actúa siempre como coenzima de 
deshidrogenasas, transportando un átomo 
de H más un e- (dos e- en total) y liberando 
un H+.
Glucosa + 2ATP + 4ADP + 2Pi + 2NAD+ =>
2 Ácido pirúvico + 2ADP + 4ATP + 2NADH + 2H+ + 2H2O
RESPIRACIÓN
Consiste de dos etapas:
• 1- Ciclo de Krebs.
• 2- Transporte terminal de electrones.
Conversión del ácido pirúvico en 
Acetilcoenzima A
• El siguiente estadio en la degradación de la 
glucosa es:
• 1- Transporte facilitado de las dos moléculas de 
ácido pirúvico a la matriz mitocondrial.
• 2- La conversión de éstas en 2 moléculas de 
acetil-CoA.
2 Ácido Pirúvico + 2CoA 2Acetil-CoA + 2CO2 + 4H
Ciclo del Ácido Cítrico 
(de Krebs o del ácido tricarboxílico)
• Secuencia de reacciones químicas en las que la porción acetil 
de la acetil-CoA se degrada a CO2 y átomos de H.
• El Acetil-CoA entra al ciclo de Krebs uniendo su grupo 
acetilo (2C) al ácido oxaloacético (4C) para formar ácido 
cítrico (6C).
• A partir de allí en los siguientes pasos se añaden moléculas de 
agua y se liberan CO2 y átomos de H
•La liberación de los dos 
CO2 es realizada 
siempre por enzimas 
llamadas 
descarboxilasas.
•Los H liberados son 
tomados por NAD+ en 
tres ocaciones y por 
FAD en una.
•Como cada molécula de 
glucosa rinde dos de 
acetil-CoA el 
rendimiento total es:
•6NADH + H+
•2FADH2
•2ATP
Transporte terminal de e-
• Involucra una cadena de transportadores de 
electrones y enzimas inmersas en la membrana 
interna de la mitocondria.
• Los electrones son aportados por el NADH 
producido en la glucólisis como así también 
por los NADH y el FADH2 producidos en el 
ciclo de Krebs.
• La cadena de transporte está representada por 
FMN (flavina mononucleótido), CoQ
(Coenzima Q) y los citocromos b, c, a y a3 así 
como también otras proteínas con FeS.
•A medida que los e- son cedidos el 
transportador se oxida y a la vez se 
reduce el aceptor siguiente.
•El nivel de energía de los 
electrones va disminuyendo con 
cada paso.
•Los e- del NADH son cedidos a 
FMN ya que tienen un nivel 
energético superior.
•Los e- del FADH2 son cedidos a 
CoQ ya que están en un nivel 
energético menor.
•El aceptor final de e- es el O2 que 
entonces toma H+ para formar H2O.
Fosforilación oxidativa
• La energía liberada al pasar los electrones es aprovechada 
para bombear H+ desde la matriz mitocondrial hacia el 
espacio intermembranoso.
• Esto crea un gradiente electroquímico de H+ por lo que 
éstos tienden a ingresar nuevamente a la mitocondria.
• Los H+ fluyen a favor de su gradiente electroquímico 
atravezando el complejo de la ATP sintetasa que 
aprovecha la energía liberada en este proceso para sintetizar 
ATP a partir de ADP + Pi (acoplamiento 
quimiosmótico)