🌬️ ¿Qué es la respiración celular?
🔬 Definición
⚗️ Ecuación general de la respiración aeróbica
Esta ecuación representa cómo una molécula de glucosa, en presencia de oxígeno, se convierte en dióxido de carbono, agua y energía. Este proceso ocurre principalmente en células animales y vegetales, y permite generar grandes cantidades de ATP.
🌱 Tipos de respiración celular
1. Respiración aeróbica
- Ocurre en presencia de oxígeno.
- Es el tipo más eficiente de respiración celular.
- Genera hasta 38 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa.
- Se lleva a cabo en las mitocondrias, conocidas como las "centrales energéticas" de la célula.
Este tipo es común en organismos complejos como animales, plantas y algunos protistas. Gracias al oxígeno, pueden liberar más energía y sostener procesos biológicos exigentes.
2. Respiración anaeróbica
- Ocurre en ausencia de oxígeno.
- Es menos eficiente, produce solo 2 ATP por cada molécula de glucosa.
- Se desarrolla en el citoplasma de la célula.
- Ejemplos: fermentación láctica en músculos, fermentación alcohólica en levaduras.
Aunque genera poca energía, es crucial en situaciones donde el oxígeno es escaso, como en ciertos ambientes acuáticos o durante actividades físicas intensas.
⚙️ Fases de la respiración celular aeróbica
1. Glucólisis
- Ocurre en el citoplasma celular.
- Convierte una molécula de glucosa en dos moléculas de ácido pirúvico.
- Produce 2 ATP y 2 NADH.
Es una fase anaeróbica porque no requiere oxígeno. Es común a la respiración aeróbica y anaeróbica.
2. Ciclo de Krebs (o ciclo del ácido cítrico)
- Se lleva a cabo en la matriz mitocondrial.
- El ácido pirúvico es oxidado completamente.
- Libera CO₂ como subproducto.
- Produce NADH, FADH₂ y 2 ATP.
Este ciclo también genera moléculas transportadoras de electrones que alimentarán la siguiente fase.
3. Cadena de transporte de electrones
- Ocurre en la membrana interna de la mitocondria.
- Los electrones del NADH y FADH₂ se transfieren para generar un gradiente de protones.
- Produce la mayor parte del ATP (hasta 34 moléculas).
- Se forma agua como subproducto final.
Es la etapa más eficiente y crucial para la producción de energía en las células aeróbicas.
🌱 RESPIRACIÓN CELULAR
La respiración celular comprende un conjunto de reacciones bioquímicas en las cuales la glucosa (C₆H₁₂O₆) es degradada hasta dos moléculas de ácido pirúvico (CH₃COCOOH) mediante un proceso conocido como glucólisis ⚙️.
➡️ Posteriormente, el ácido pirúvico se descompone en dióxido de carbono (CO₂) y agua (H₂O), liberando una gran cantidad de energía 💥 que la célula utiliza para formar ATP (trifosfato de adenosina), su moneda energética principal 🔋.
🌱 Tipos de Respiración Celular
🌫️ 1. Respiración Anaeróbica (sin oxígeno)
- 👉 Se lleva a cabo en ausencia de oxígeno.
- 👉 El aceptor final de electrones e hidrógenos es una sustancia distinta al oxígeno, como:
- Nitratos (NO₃⁻)
- Sulfatos (SO₄²⁻)
- Fumarato u otros compuestos orgánicos o inorgánicos
🔁 Este tipo de respiración ocurre en ciertos microorganismos anaerobios.
🌬️ 2. Respiración Aeróbica (con oxígeno)
- 👉 Ocurre en presencia de oxígeno (O₂).
- 👉 El oxígeno actúa como el aceptor final de electrones e hidrógenos en la cadena transportadora de electrones.
✅ Es el proceso más eficiente en la generación de ATP.
🧪 1. GLUCÓLISIS (en el citoplasma)
- Reactivo: Glucosa (C₆H₁₂O₆) 🍬
- Productos:
- 2 Ácidos pirúvicos 🔥
- 2 ATP ⚡⚡ (netos)
- 2 NADH 🧪🧪
- No usa oxígeno → proceso anaeróbico
- Ubicación: Citosol 🧫
🔁 2. DESCARBOXILACIÓN OXIDATIVA (en la matriz mitocondrial)
- Reactivo: 2 piruvatos 🔥
- Productos:
- 2 Acetil-CoA 🧩🧩
- 2 NADH 🧪🧪
- 2 CO₂ 💨💨
- Ubicación: Matriz mitocondrial 🧬
🔄 3. CICLO DE KREBS (o ciclo del ácido cítrico)
- Reactivo: 2 Acetil-CoA 🧩🧩
- Productos por glucosa:
- 6 NADH 🧪🧪🧪🧪🧪🧪
- 2 FADH₂ 🔋🔋
- 2 ATP (2GTP) ⚡⚡
- 4 CO₂ 💨💨💨💨
- Total: 24 ATP ⚡⚡
- Ubicación: Matriz mitocondrial 🧬
⚙️ 4. CADENA DE TRANSPORTE DE ELECTRONES (CTE)
- Reactivos: 10 NADH 🧪 + 2 FADH₂ 🔋
- Proceso:
- Electrones viajan por proteínas (citocromos), se bombean H⁺ 🧱
- Se forma un gradiente de protones
- ATP Sintasa usa el gradiente → ¡Produce ATP! ⚡⚡⚡
- Aceptor final de electrones: Oxígeno (O₂) → forma agua 💧
- Ubicación: Membrana interna mitocondrial 🧬
🔢 FORMACIÓN DE ATP
| Etapa | ATP por glucosa |
|---|---|
| Glucólisis | 2 ATP ⚡⚡ |
| NADH de la descarboxilación | 6 ATP ⚡⚡ |
| Ciclo de Krebs (2 vueltas) | 24 ATP ⚡ |
| Subtotal | 32 ATP ⚡⚡⚡... |
🚀 LANZADERAS DE ELECTRONES
¿Por qué importan?
El NADH citosólico (de la glucólisis) necesita lanzaderas 🛸 para llegar a la mitocondria:
- 🧬 1. Lanzadera Malato-Aspartato:
- Produce: 3 ATP por cada NADH citosólico (se conserva el NADH)
- Uso: Músculo cardíaco, hígado
- 2 NADH → 6 ATP
- ✅ Total: 32+6=38 ATP
- 💦 2. Lanzadera Glicerol-3-fosfato:
- Produce: 2 ATP por cada NADH citosólico(se convierte cada NADH citosólico en FADH₂)!
- Uso: Músculo esquelético, cerebro
- 2 NADH → 4 ATP
- ✅ Total: 32+4=36 ATP
🍷 FERMENTACIÓN CELULAR
🔄 En algunos microorganismos, el NAD⁺ se regenera a partir de la conversión del piruvato en lactato o etanol, en un proceso denominado fermentación.
🧪 Tipos de Fermentación
🧴 Fermentación Láctica 🧬
➡️ Se produce en:
- Células musculares humanas (especialmente durante ejercicio intenso 💪).
- Glóbulos rojos (eritrocitos 🩸).
- Microorganismos que producen yogurt 🥛, crema ácida y queso 🧀.
🧬 Proceso:
✅ Resultado: Permite seguir generando ATP a través de la glucólisis al regenerar NAD⁺.
🍺 Fermentación Alcohólica 🌿
➡️ Se da principalmente en:
- Levaduras (ej. Saccharomyces cerevisiae 🍞🍷)
🧬 Proceso:
- Piruvato → Acetaldehído + CO₂
- Acetaldehído + NADH → Etanol + NAD⁺
✅ Resultado: Producción de etanol 🍶 y liberación de CO₂.
🌟 Importancia de la respiración celular
- Provee la energía necesaria para todas las funciones celulares.
- Permite el crecimiento, movimiento, reparación y mantenimiento celular.
- Es esencial para la homeostasis energética de los organismos.
🌞 Diferencias entre fotosíntesis y respiración celular
| Fotosíntesis | Respiración celular |
|---|---|
| Produce glucosa y oxígeno. | Degrada glucosa en CO₂ y H₂O. |
| Ocurre en cloroplastos. | Ocurre en mitocondrias (aeróbica). |
| Almacena energía solar. | Libera energía química (ATP). |
| Solo en organismos autótrofos. | En todos los seres vivos. |
🧪 Factores que influyen en la respiración celular
- Temperatura.
- Disponibilidad de oxígeno (en la aeróbica).
- Disponibilidad de glucosa.
🎨 Actividad creativa: Cómic digital
Título del cómic: “La aventura de la glucosa en la respiración celular”
- Ingresa a Pixton, Canva, Storyboard That u otra herramienta digital de creación de cómics.
- Crea una historia creativa donde la glucosa sea el personaje principal y explique su transformación en energía.
- Incluye al menos 4 escenas:
- Entrada de la glucosa a la célula.
- Fases de glucólisis, ciclo de Krebs y cadena respiratoria.
- Diferencias entre respiración aeróbica y anaeróbica.
- Producción de ATP como resultado final.
- Agrega personajes, escenarios y diálogos claros.
- Entrega el cómic en formato PDF, JPG o impreso.
luciana parra 1ro ''D'' Sec
ResponderBorrar