Respiración Celular
En presencia de oxígeno, la etapa siguiente a la glucólisis es la respiración celular que cumple dos etapas: ciclo de Krebs y transporte de electrones terminal. En las células eucarióticas (con núcleo) estas reacciones tienen lugar en las mitocondrias. Allí el ácido pirúvico se oxida a dióxido de carbono y agua, completándose de esa manera la degradación de la glucosa. El 95 % del ATP generado por las células heterotróficas (que no producen fotosíntesis) se produce en las mitocondrias.
El ácido pirúvico, antes de ingresar al ciclo de Krebs, se oxida. Los átomos de carbono del grupo carboxilo (COOH) se eliminan como dióxido de carbono (CO2)y queda un grupo acetilo (CH3CO) de dos carbonos. Cada compuesto acetilo es aceptado momentáneamente por un compuesto llamado coenzima A forma al acetil coenzima A (acetil Co A) que es el eslabón entre la glucólisis y el cíclo de Krebs.
Es una sucesión de reacciones químicas que ocurren dentro de la célula, mediante las cuales se realiza la descomposición final de las moléculas de glucosa (acetil Co A) y en las que se producen dióxido de carbono, agua y energía. este proceso, que se lleva a cabo por la acción de siete enzimas, es conocido también por ciclo de los ácidos tricarboxílicos.
El ciclo de Krebs ocurre en todos los animales, plantas superiores y en la mayoría de las bacterias. En los organismos que tienen células eucariotas (con núcleo), el ciclo tiene lugar dentro de la mitocondria, estructura que se compara a menudo con la central de producción de energía de la célula. El descubrimiento del ciclo es obra de sir Hans Adolf Krebs, un bioquímico británico que presentó este importante avance científico en 1937.
Cada grupo acetilo (CH3CO) contiene sólo dos átomos de carbono, junto con hidrógeno y oxígeno. Al comienzo del ciclo, un grupo acetilo se combina con una molécula con cuatro átomos de carbono llamada oxalacetato (ácido oxalacético), para producir un compuesto con seis átomos de carbono: el ácido cítrico. En los restantes pasos del ciclo, la molécula de ácido cítrico se transforma, y pierde dos de sus átomos de carbono, que salen en forma de dióxido de carbono. Así mismo, se liberan también cuatro electrones. Estos viajan dentro de la célula gracias a una serie de moléculas transportadoras, la cadena transportadora de electrones, en la que se produce energía en forma de una molécula rica en energía llamada trifosfato de adenosina, o ATP, antes de reaccionar con el oxígeno para formar agua. Un producto adicional del ciclo es otra molécula con gran contenido energético, llamada trifosfato de guanosina, o GTP. La célula utiliza estas moléculas, el ATP y el GTP, como combustible en muchos procesos. Otra molécula usada como combustible, el fosfato de creatina, puede servir también para proveer de energía extra a las células del cerebro y de los músculos. La molécula original del ácido oxalacético se regenera al final del ciclo. Esta molécula puede reaccionar entonces con otro grupo acetilo y comenzar el ciclo de nuevo. En cada giro del ciclo se produce energía.
El ciclo de Krebs es una vía eficaz para convertir, dentro de la célula, los componentes de los alimentos en energía utilizable. En el ciclo, sólo se destruyen los grupos acetilo; tanto las siete enzimas que llevan a cabo las diferentes reacciones, como los compuestos intermedios sobre los que actúan, pueden volver a utilizarse una y otra vez. Muchos de los compuestos intermedios que se producen en el ciclo se usan también como materiales de construcción para la síntesis de aminoácidos, hidratos de carbono y otros productos celulares.Cadena de transporte de electrones
La cadena de transporte de
electrones separa los electrones y los protones de cada uno de los diez átomos
de hidrógeno. Los diez electrones se envían a lo largo de la cadena y acaban
por combinarse con oxígeno y los protones para formar agua.