Explicación de la respiración celular

La respiración celular es la descomposición bioquímica de un sustrato químico, tal como azúcar de la glucosa , o la grasa , a través de la oxidación. Se conoce como respiración aeróbica , si el sustrato se descompone , en última instancia, en presencia de oxígeno, en el que el oxígeno caso acepta electrones que son transferidos desde el sustrato a través de una serie de pasos bioquímicos y biofísicos . Se conoce como la respiración anaerobia si los electrones se transfieren desde el sustrato a un aceptor que no sea oxígeno. La glucólisis

La capacidad para extraer energía de la glucosa , el cual las células pueden obtener desde el entorno externo o , en muchos casos, producir a partir de otros compuestos , surgió muy temprano en la historia evolutiva . La reacción principal de esta ruptura , la glucólisis , se " inventó " mucho antes de la fotosíntesis , que surgió aproximadamente hace 3.5 mil millones años , pero que tomaría aproximadamente 1,5 millones de años para llenar los mares y la atmósfera con una cantidad apreciable de oxígeno. Por lo tanto , Los eucariotas más complejos , incluidos los animales , son capaces de respiración sin oxígeno , a través de la glucólisis anaeróbica . Sin embargo , cuando se combina con otros procesos que utilizan oxígeno, descomposición del azúcar que comienza con la glucólisis produce mucha más energía .
La producción de energía de la glucólisis

En el caso de un ser humano siendo , u otro organismo animal , la entrada glucólisis sustrato es la glucosa 6 - fosfato ( G6P ) , que a su vez ha sido producido a partir de glucosa para permitir que entre en la célula . Alternativamente - y esto es muy importante en ejercicio - G6P puede ser producido a partir del glucógeno , una molécula que almacena muchas unidades de glucosa como cadenas ramificadas . Si comenzando con glucógeno en el músculo , una molécula adicional de ATP se energiza por molécula de glucosa, debido a la captación de glucosa y la conversión de G6P , que utiliza una molécula de ATP , ya ha tenido lugar . En las células del hígado , porque se utiliza una enzima ligeramente diferente , llamada glucoquinasa , el rendimiento es aún mayor . Si comenzando con molécula de glucosa , desde fuera de la célula, dos moléculas de ATP se consumen y cuatro se producen , lo que resulta en un rendimiento neto dos nuevas moléculas de ATP producidos a través de la glucólisis , sin utilizar oxígeno.


Resultado de la glucólisis

En el final del proceso glucolítico , la estructura 6 de G6P - carbono se divide en dos moléculas de piruvato compuesto de tres carbonos . A través de una reacción adicional, asociado con , pero no es parte de la glucólisis , uno de los tres carbonos de cada piruvato se rompe , lo que resulta en la producción de CO2.
Electrones y electrones portadores

la oxidación se define como la pérdida de electrones; reducción se define como la ganancia de electrones . Cuando una molécula de G6P se descompone , los electrones deben redactarse de distancia y aceptadas por un transportista . En la glucólisis , el compuesto NAD + juega este papel y por lo tanto se convierte en NADH , un compuesto más reducido . Hay una cantidad limitada de estos compuestos, sin embargo . Por lo tanto , si NAD + no se repone , la glucólisis se detendrá. Una forma de re- oxidación de NADH es a través del metabolismo oxidativo por medio del transporte de electrones , que en eucariotas tiene lugar dentro de la mitocondria . Cuando esto sucede , la respiración se denomina respiración aeróbica . Sin embargo, cuando no hay tiempo suficiente para reponer NAD + por medio de la respiración aeróbica , comienza la respiración anaerobia . En este caso los electrones son de NADH se transferido al producto de la glicolisis , que se llama ácido pyruvatic , que a través de la reducción se convierte en ácido láctico. En ciertos microorganismos , sin embargo , en lugar de ácido láctico , el alcohol puede ser producido como un medio de re- oxidación de NADH a NAD + .
Respiración aeróbica

Como el metabolismo celular sigue , los productos de la glucólisis , la descomposición del azúcar , se mueven en las mitocondrias , donde la fosforilación oxidativa se hace cargo, por medio de la cadena de transporte de electrones ( ETC ) . La ETC es una serie de proteínas y otros compuestos que " aceptan " electrones , poco a poco , hasta que finalmente se transfieren al oxígeno , lo que resulta en la producción de agua y mucho más ATP que se produce a partir de la glucólisis solo. En general, a partir de la respiración aeróbica , la glucólisis , la fosforilación oxidativa, y y el conjunto intermedio de las reacciones , llamado el ciclo de Krebs , 36 moléculas de ATP se producen por cada molécula de glucosa que entra una célula muscular . En el caso de una célula del hígado , 38 moléculas de ATP se producen por cada molécula de glucosa.