Respiración Celular: Etapas, Tipos y Producción de ATP

Respiración Celular

Concepto: proceso por el cual las células degradan las moléculas de alimentos para obtener energía.

Objetivo: aprovechar la energía presente en el O₂ para los tejidos, retirar el CO₂ y liberar 36 moles de ATP.

Elementos: O₂, ATP, G3P y ácido pirúvico.

Tipos de Respiración Celular

• Respiración anaerobia (sin O₂)

  Proceso catabólico que no requiere O₂ y es poco rentable. Se da en el citosol y es la vía metabólica más antigua para producir energía. Parte del piruvato.

  • Alcohólica: produce etanol.
  • Láctica: produce lactato.
  • Acética: produce acetato.
  • Butírica
  • Homoláctica: produce ácido láctico.

• Respiración aerobia (con O₂)

  • Externa

    Intercambio de O₂ y CO₂ entre el organismo y su medio.

  • Interna

    Proceso gradual de reacciones químicas entre el O₂ y pequeñas moléculas orgánicas procedentes de los alimentos.

  Características: se realiza en presencia de O₂, produce CO₂ como producto final, genera entre 36 y 38 moles de ATP y consta de tres vías de degradación: formación de acetil-CoA, ciclo de Krebs y sistema de transporte de electrones.

  Objetivo: producir acetil-CoA y formar portadores de electrones cargados.

  Elementos: O₂, enzimas y coenzimas.

Comparación entre Respiración Anaerobia y Aerobia

¿Cómo se forma el Acetil-CoA?

El piruvato producido por la glucólisis en condiciones aerobias se transporta a la mitocondria, donde se oxida.

Etapas de la Respiración Celular

1. Glucólisis

   Vía metabólica encargada de oxidar la glucosa para obtener energía para la célula. Se da en el citoplasma (citosol) y produce 2 ATP y 2 moles de ácido pirúvico. Consta de 2 etapas: activación de la glucosa y obtención de energía. Es una reacción exergónica y catabólica.

   Elementos: glucosa, ATP, citosol y enzimas.

   • Gluconeogénesis: formación de glucosa y glucógeno a partir de compuestos orgánicos como aminoácidos, ácido pirúvico e intermediarios del ciclo de Krebs, entre otros.

2. Ciclo de Krebs

   Proceso que se realiza en las mitocondrias, tanto en la matriz como en el espacio intermembranoso, y requiere O₂.

   Objetivo: oxidar el acetil-CoA, liberar CO₂ y generar equivalentes de reducción (NADH y FADH₂).

   Fases: condensación, descarboxilación, generación de energía y regeneración del aceptor.

3. Cadena de transporte de electrones

   Complejo proteico que, mediante reacciones de oxidorreducción, produce ATP.

   Ubicación: en eucariotas, en las crestas mitocondriales; en procariotas, en la membrana plasmática.

   Complejos:

   1. NADH deshidrogenasa
   2. Succinato deshidrogenasa
   3. Citocromo bc₁
   4. Citocromo c oxidasa

   Quimiosmosis (mitocondrias): difusión de iones a través de una membrana.

   Elementos: NADH, FADH₂, enzima ATP sintasa, gradiente electroquímico y cadena de transporte de electrones.