Respiración celular: fases, ciclo de Krebs y fosforilación oxidativa

La respiración celular

La respiración celular es la ruta central del catabolismo de la glucosa. Ocorre na mitocondria e inicia coa glicólise anaeróbica no hialoplasma.

Prodúcese en tres fases:

Fase 1: oxidación e descarboxilación do piruvato (na matriz)

Cada piruvato obtido na glicólise viaxa á matriz mitocondrial.

Aquí se descarboxila e deshidroxena, render unha molécula de dous carbonos unida a unha coenzima A, coñecida como acetil-CoA.

Fase 2: ciclo do ácido cítrico ou ciclo de Krebs (na matriz)

O acetil-CoA combínase cun ácido (metabolito intermediario do ciclo) de catro carbonos (oxalacetato) e atravesa un ciclo de sucesivas reaccións que render, por cada grupo acetilo: 2 CO₂, 3 NADH, 1 FADH₂, 1 GTP e regenera a molécula inicial de catro carbonos.

Esta fase é tamén punto de partida de rutas anabólicas.

Fase 3: cadea de proteínas transportadoras e fosforilación oxidativa acoplada

É un proceso culminante do catabolismo (aerobio) dos substratos celulares, que conduce á síntese de ATP coa enerxía obtida na oxidación dos substratos. Ocorre nas cristas mitocondriais en eucariotas ou nos mesosomas nas bacterias.

A fosforilación oxidativa é impulsada polo movemento de electróns (xa que se atopan nun nivel enerxético aínda moi alto) a través da cadea de proteínas transportadoras de electróns encaixadas na membrana interna da mitocondria. Van liberando enerxía, a cal é utilizada para fabricar ATP a partir de ADP. Estes electróns proveñen da deshidroxenación da glicosa e trasládanse á cadea de transporte de electróns coa axuda das coenzimas reducidas NADH e FADH₂ na glicólise e nos pasos previos da respiración.

1. O NADH e o FADH₂ (coenzimas reducidas) ceden e^- á primeira proteína da cadea transportadora de electróns.

2. O transporte de e^- pola cadea de proteínas (citocromos) é un proceso redox. Este libera enerxía que se utiliza para bombear protóns (H⁺) ao espazo intermembrana e formar un gradiente. Isto provoca o aumento da presión osmótica dos protóns sobre a membrana.

3. Os protóns entran como un chorro de enerxía protón-motriz cara á matriz, a través do complexo enzimático ATP sintasa (ligado á membrana interna da mitocondria), e a enerxía xera ATP. (HIPÓTESE QUIMIOSMÓTICA DA ENERXÍA PROTÓN-MOTRIZ)

4. Ao final da cadea de transporte de electróns, o O₂ recibe electróns e recolle protóns do medio para formar auga, polo tanto é o último aceptor de e^-.