¿Qué es la Respiracion celular y en las algas?

Respiración celular, el proceso por el cual los organismos combinan el oxígeno con las moléculas de los alimentos, desviando la energía química de estas sustancias hacia actividades que sostienen la vida y desechando, como productos de desecho, el dióxido de carbono y el agua.

Los organismos que no dependen del oxígeno degradan los alimentos en un proceso llamado fermentación. (Para tratamientos más largos de varios aspectos de la respiración celular, ver ciclo y metabolismo del ácido tricarboxílico).

Respiración celular en las algas

La respiración celular en las algas, como en todos los organismos, es el proceso por el cual se metabolizan las moléculas de los alimentos para obtener energía química para la célula. La mayoría de las algas son aeróbicas (es decir, viven en presencia de oxígeno), aunque algunas euglenofíceas pueden vivir anaeróbicamente en ambientes sin oxígeno.

Las vías bioquímicas para la respiración en las algas son similares a las de otros eucariontes; la descomposición inicial de las moléculas de los alimentos, como los azúcares, los ácidos grasos y las proteínas, ocurre en el citoplasma, pero los pasos finales de liberación de alta energía ocurren dentro de las mitocondrias.respiracion celular

El papel de las mitocondrias

Uno de los objetivos de la degradación de los alimentos es convertir la energía contenida en los enlaces químicos en el compuesto rico en energía trifosfato de adenosina (ATP), que capta la energía química obtenida de la descomposición de las moléculas de los alimentos y la libera para alimentar otros procesos celulares.

En las células eucariotas (es decir, cualquier célula u organismo que posea un núcleo claramente definido y organelos ligados a una membrana) las enzimas que catalizan los pasos individuales involucrados en la respiración y la conservación de la energía se encuentran en compartimentos en forma de vara altamente organizados llamados mitocondrias.

En los microorganismos las enzimas se presentan como componentes de la membrana celular. Una célula hepática tiene alrededor de 1,000 mitocondrias; los óvulos grandes de algunos vertebrados tienen hasta 200,000.

Principales procesos metabólicosrespiracion celular mitocondria

Los biólogos difieren un poco con respecto a los nombres, descripciones y el número de etapas de la respiración celular. El proceso general, sin embargo, puede ser destilado en tres etapas o pasos metabólicos principales: la glicólisis, el ciclo del ácido tricarboxílico (ciclo TCA) y la fosforilación oxidativa (fosforilación de la cadena respiratoria).

Glucólisis

La glicólisis (también conocida como la vía glicolítica o la vía Embden-Meyerhof-Parnas) es una secuencia de 10 reacciones químicas que tienen lugar en la mayoría de las células y que descomponen una molécula de glucosa en dos moléculas de piruvato (ácido pirúvico).

La energía liberada durante la descomposición de la glucosa y otras moléculas de combustible orgánico de los carbohidratos, grasas y proteínas durante la glicólisis es capturada y almacenada en ATP. Además, el compuesto nicotinamida adenina dinucleótido (NAD+) se convierte en NADH durante este paso.

Las moléculas de piruvato producidas durante la glicólisis entran en las mitocondrias, donde cada una de ellas se convierte en un compuesto conocido como coenzima A acetilo, que luego entra en el ciclo del TCA. (Algunas fuentes consideran la conversión del piruvato en acetil coenzima A como un paso distinto, llamado oxidación del piruvato o la reacción de transición, en el proceso de respiración celular.)

Ciclo del ácido tricarboxílicorespiracion celular ciclo del acido

El ciclo del TCA (también conocido como ciclo de Krebs, o ciclo del ácido cítrico) juega un papel central en la descomposición, o catabolismo, de las moléculas de combustible orgánico.

El ciclo se compone de ocho pasos catalizados por ocho enzimas diferentes que producen energía en varias etapas diferentes. Sin embargo, la mayor parte de la energía obtenida del ciclo del TCA es capturada por los compuestos NAD+ y flavin adenina dinucleótido (FAD) y convertida posteriormente en ATP.

Los productos de un solo giro del ciclo del TCA consisten en tres moléculas NAD+, que se reducen (mediante el proceso de adición de hidrógeno, H+) al mismo número de moléculas NADH, y una molécula FAD, que se reduce de manera similar a una sola molécula FADH2. Estas moléculas pasan a alimentar la tercera etapa de la respiración celular, mientras que el dióxido de carbono, que también es producido por el ciclo del TCA, es liberado como un producto de desecho.

Fosforilación oxidativa

En la etapa de fosforilación oxidativa, cada par de átomos de hidrógeno removidos de NADH y FADH2 proporciona un par de electrones que, a través de la acción de una serie de hemoproteínas que contienen hierro, los citocromos, eventualmente reducen un átomo de oxígeno para formar agua. En 1951 se descubrió que la transferencia de un par de electrones al oxígeno resulta en la formación de tres moléculas de ATP.

La fosforilación oxidativa es el principal mecanismo por el cual se conservan las grandes cantidades de energía de los alimentos y se ponen a disposición de la célula. La serie de pasos por los cuales los electrones fluyen al oxígeno permite una disminución gradual de la energía de los electrones. Esta parte de la fase de fosforilación oxidativa se denomina a veces la cadena de transporte de electrones.

Algunas descripciones de la respiración celular que se centran en la importancia de la cadena de transporte de electrones han cambiado el nombre de la etapa de fosforilación oxidativa a la cadena de transporte de electrones.