Fórmula de la fotosíntesis
Respiración celularLa respiración celular es el conjunto de reacciones y procesos metabólicos que tienen lugar en las células de los organismos para convertir la energía bioquímica de los nutrientes en trifosfato de adenosina (ATP) y liberar después los productos de desecho. Las reacciones implicadas en la respiración son reacciones catabólicas, que rompen las moléculas grandes en otras más pequeñas, liberando energía en el proceso a medida que los enlaces débiles, llamados de “alta energía”, son sustituidos por enlaces más fuertes en los productos. La respiración es una de las principales formas en que una célula obtiene energía útil para alimentar la actividad celular. La reacción global se divide en muchas más pequeñas cuando se produce en el organismo, la mayoría de las cuales son reacciones redox propiamente dichas.
El ATP está formado por adenosina y tres grupos fosfato (trifosfato). El ATP es una molécula inestable en el agua, en la que se hidroliza a ADP y fosfato. Esto se debe a que la fuerza de los enlaces entre los grupos fosfato del ATP es menor que la fuerza de los enlaces de hidrógeno, entre sus productos (ADP + fosfato), y el agua. Así, si el ATP y el ADP están en equilibrio químico en el agua, casi todo el ATP se convertirá finalmente en ADP. Un sistema que está lejos del equilibrio es capaz de realizar trabajo. Las células vivas mantienen la relación entre el ATP y el ADP en un punto a diez órdenes de magnitud del equilibrio, con concentraciones de ATP mil veces superiores a la concentración de ADP. Este desplazamiento del equilibrio significa que la hidrólisis del ATP en la célula libera una gran cantidad de energía libre.Ecuación general de la respiración celularEn general, la respiración aeróbica es la descomposición de los alimentos en presencia de oxígeno produciendo dióxido de carbono, agua y sintetizando ATP. Los alimentos pueden ser azúcares, almidones o grasas. Todos los organismos eucariotas pueden convertir utilizan la glucosa como alimento.
Ecuación de la respiración celular
Respiración celularInhala profundamente y luego suelta el aire. Al hacerlo, estás tomando oxígeno y liberando dióxido de carbono, dos gases importantes que intervienen en la respiración celular. La respiración celular es el proceso en el que las células descomponen moléculas para obtener energía. Para ello, las células utilizan el oxígeno que se inspira y producen el dióxido de carbono que se expulsa. Piensa en cuando tienes hambre y te sientes aletargado. Te sientes así porque tu cuerpo no tiene comida para convertirla en energía en forma de trifosfato de adenosina, o ATP. En la respiración celular, tu cuerpo descompone un azúcar llamado glucosa de los alimentos que comes para obtener ese ATP, que proporciona energía al resto de tu cuerpo para que pueda funcionar. Recapitulemos lo que ocurre en la respiración celular. El oxígeno que inhalas y la glucosa de los alimentos se convierten en dióxido de carbono que exhalas, en agua que orinas y sudas, y en energía en forma de ATP.
Ecuación químicaUna ecuación química es una forma breve de representar una reacción química, el proceso en el que las sustancias se convierten en otras sustancias. Durante este proceso, los átomos se reorganizan pero no se crea nada nuevo ni se destruye nada. Los reactivos de una reacción química son las sustancias que se utilizan en la reacción y se convierten en otra cosa. Los reactivos aparecen en el lado izquierdo de la ecuación, antes de la flecha. Los productos de una reacción química son las sustancias que se fabrican y aparecen en el lado derecho de la ecuación, después de la flecha.
Fotosíntesis Nadph
Es importante saber que la ecuación anterior es una ecuación resumida. El proceso de respiración celular implica muchos pasos diferentes (reacciones) para descomponer la glucosa utilizando el oxígeno para producir dióxido de carbono, agua y energía en forma de ATP.
Para equilibrar los átomos de oxígeno por el lado del reactante, es necesario contar 6 átomos de la glucosa. Para formar las 6 moléculas de dióxido de carbono y 6 moléculas de agua tendrás un total de 18 átomos de oxígeno en el lado del producto (6 * 2) + (6 * 1) = 18. Para obtener 18 átomos de oxígeno en el lado del reactivo se necesitan 12 átomos adicionales de oxígeno #O_2# para equilibrar los números.
El proceso de respiración celular producirá 36 moléculas de ATP en los eucariotas (plantas/animales, etc.) por cada molécula de glucosa. El proceso producirá 38 moléculas de ATP por cada una de glucosa en los procariotas (bacterias).
Este vídeo ofrece un rápido repaso de la respiración y analiza un laboratorio en el que se comprueba cómo la temperatura puede alterar la tasa de respiración en la levadura. El proceso tiene lugar más rápidamente en condiciones de calor debido al mayor movimiento de las partículas.
Forma de respiración celular
Figura 1: Características estructurales de las mitocondrias y visión general de la respiración aeróbica (Crédito: “File:CellRespiration.svg” de RegisFrey tiene licencia CC BY-SA 3.0. Para ver una copia de esta licencia, visite https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)
La respiración aeróbica se produce en la mayoría de las células y organismos. Comprende cuatro vías: la glucólisis, la descarboxilación del piruvato, el ciclo de Krebs y la fosforilación oxidativa (Figura 1). En la glucólisis, las moléculas de glucosa se descomponen en el citosol de la célula, lo que da lugar a la generación de piruvato, moléculas de ATP y la forma reducida del dinucleótido de nicotinamida adenina (NADH). Posteriormente, el piruvato se transporta a la matriz mitocondrial para su descarboxilación, donde se genera acetil coenzima A (acetil-CoA) y entra en el ciclo de Krebs.Como resultado del ciclo de Krebs, el dinucleótido de flavin adenina (FAD) y el NAD+ se reducen y se transportan desde la matriz mitocondrial a la membrana interna de la mitocondria. Aquí, el NADH y el FADH2 participan en la fosforilación oxidativa, donde se producen una serie de transferencias de electrones, con el oxígeno como aceptor final de electrones. En general, la respiración aeróbica se considera la respiración celular “completa”, ya que el conjunto de las reacciones bioquímicas puede resumirse como el reverso de la fotosíntesis.