Metabolismo y respiracion celular

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Metabolismo
Dentro de cada célula deben de existir reacciones químicas para 
mantener su homeostasis & el termino metabolismo se emplea para 
describir todos estos cambios químicos que ocurren dentro de una 
célula. El metabolismo se divide en 2 subcategorías: Anabolismo & 
Catabolismo
El metabolismo es un proceso de equilibrio energético entre 
reacciones catabólicas y reacciones anabólicas. La molécula que 
participa en el intercambio de energía entre las células es el ATP 
(Adenosintrifosfato).
Anabolismo (Pequeño a grande)
Son todas las reacciones químicas que combinan moléculas simples 
para formar componentes estructurales & funcionales complejos del 
cuerpo. Ejemplo: Formación de uniones peptídicas entre aminoácidos 
durante la síntesis de proteínas, unión de ácidos grasos en fosfolípidos
& la unión de monómeros de glucosa para formar glucógeno. Este tipo
de reacción consume energía
Catabolismo (Grande a pequeño)
Es un proceso en el cual se libera energía y descompone moléculas 
grandes en moléculas mas pequeñas. Este tipo de reacción es 
exergónica, producen mas energía de la que consumen y liberan la 
energía química almacenada en las moléculas orgánicas. Ejemplo: 
Glucolisis, Ciclo de Krebs & Cadena de transporte de electrones.
Alrededor del 40% de la energía liberada en el catabolismo se emplea 
para las funciones celulares; el resto se convierte en calor, parte del 
cual contribuye a mantener la temperatura corporal normal. 
El proceso celular mas eficiente por medio del cual se forma el ATP 
durante la descomposición de moléculas orgánicas requiere oxigeno. 
Este proceso se conoce como respiración o metabolismo celular.
La oxidación de la glucosa para generar ATP también se denomina 
Respiración celular e incluye 3 tipos de reacciones: La Glucolisis, Ciclo
de Krebs & Cadena de transporte de electrones
Glucolisis
La glucolisis es una serie de reacciones a través de las cuales una 
molécula de glucosa se oxida para obtener dos moléculas de acido 
pirúvico. 
Estas reacciones también originan dos moléculas de ATP y dos de 
NADH que contienen energía. Este proceso no requiere oxigeno, es 
una forma de producción anaeróbica.
El primer paso de la Glucolisis es agregar un fosfato a la glucosa. Este
proceso se le conoce como Fosforilación. La glucosa fosfatada cambia
rápidamente a otra forma llamada Fructosa fosfato la cual es 
fosforilada creando fructosa difosfato, para hacer esto se utilizaron 2 
ATP.
Segundo paso. La fructuosa se rompe en 2 moléculas de 
fosfogliceraldehido (PGAL). El cual es oxidado por medio de la 
extracción de dos electrones y dos iones Hidrogeno para formar dos 
moléculas de acido fosfoglicerico (PGA). Los 2 iones hidrogeno pasan 
a la cadena de transporte de electrones mediante 2 moléculas 
transportadora de electrones llamadas "Dinucleotido de nicotinamida y 
adenina" (NADH)
Tercer paso. Se descomponen los 2 Acidos Fosfoglicericos a través de
una serie de pasos enzimáticos que liberan energía en dos moléculas 
de acido pirúvico. Al romper estos enlaces generaremos 4 ATP y 
restando los 2 que utilizamos en el primer paso tendremos una 
ganancia Neta de 2 ATP durante la Glucolisis
Productos: 
- 2 ATP
- 2 NADH
- 2 Ácidos Pirúvicos
Ciclo del Acido Cítrico (Ciclo de Krebs)
En presencia de Oxigeno, Las 2 moléculas de acido piruvico formadas 
durante la glucolisis se descomponen.
El acido pirúvico es convertido en acido acetico y después en Acetil-
CoA por una enzima llamada Coenzima A. esto causa que la molécula
de acido pirúvico pierda un carbono y dos oxígenos en forma de CO2 
como producto de desecho. También pierde dos hidrógenos (2 NADH 
los captan) Una vez que es Acetil-CoA ingresa al ciclo de Krebs
El Acetil-CoA reacciona con una molécula de Oxalacetato para formar
Acido Cítrico (Citrato). Otra enzima convierte el acido cítrico en Acido 
alfacetoglutarato Causando que el acido cítrico pierda un carbono y 
dos hidrógenos en forma de CO2 & 2 Hidrógenos (NADH).
El acido alfacetoglutarato ahora se descompone en Acido Succinil-
CoA perdiendo un carbono y dos oxígenos en forma de CO2 & 2 
hidrógenos (NADH). El acido succinil se transforma en otra molécula, 
Succinato Obteniendo 1 GTP (Equivalente a 1 ATP)
Finalmente Succinato pierde 2 hidrógenos que son captados por otro 
transportador de electrones "Flavin Adenin Dinucleotido" (FADH). 
Succinato ahora es convertido Fumarato y utilizando agua lo 
convertimos en Malato. 
El malato es convertido en Oxalacetato perdiendo 2 hidrógenos que 
son captados por NADH.
Cadena de transporte de electrones
Esta constituida por una serie de transportadores de electrones, son 
proteínas integrales de la membrana mitocondrial interna. Esta 
membrana esta plegada a modo de crestas que aumentan su 
superficie & alojan miles de cadenas de transporte de electrones en 
cada mitocondria. A medida que los electrones atraviesan la cadena, 
una serie de reacciones liberan pequeñas cantidades de energía, que 
se utiliza para formar ATP. En este ultimo paso de la respiración 
celular vamos a generar la mayor parte de la energía
2 Moléculas de NADH se produjeron en la Glucolisis
Otros 2 NADH durante la formación del Acetil-CoA
6 NADH & 2 FADH durante el Ciclo de Krebs
El NADH & el FADH son transportadores, únicamente transportaron 
los hidrógenos, entonces ingresan a la cadena de transporta de 
electrones, cada que lleguen a una proteína entregaran 2 Hidrógenos 
siendo 3 Proteínas para NADH & 2 PARA FADH
Realizando la conversión por cada NADH se generan 3 ATP & por 
cada FADH se generan 2 ATP
Respiración Celular
La producción neta de la glucolisis son 2 ATP & 2 NADH que 
ingresando a la cadena de transporte de electrones nos dará un total 
de 8 unidades de ATP.
El ciclo de Krebs genero 4 NADH, un FADH & UN GTP por cada acido
pirúvico dando un total de 28 ATP y 2 GTP
El resultado final de la Respiración celular son 36 ATP & 2 GTP 
(Equivalentes a 2 ATP) por lo tanto también puede ser 38 ATP