RESPIRACION CELULAR, ATP, ADP

 

Resumen simplificado

1. ATP como distribuidor de energía

• ATP = trifosfato de adenosina (moneda energética de la célula).
• Estructura: adenina + ribosa + 3 grupos fosfato.
• Función: Libera energía al romperse el enlace entre los fosfatos (hidrolizarse a ADP + Pi).
• ATP ayuda en procesos como:
• Biosíntesis (formación de macromoléculas).
• Transporte activo (contra gradiente).
• Movimiento celular

• (contracción muscular, división celular).

2. ATP como coenzima

• Es una coenzima cargada que transfiere energía química.
• Al hidrolizarse (ATP → ADP), libera energía para catálisis enzimática.

3. Respiración celular

• Función: liberar energía de moléculas orgánicas para producir ATP.
• Sustratos: glucosa (principal), lípidos (más energía pero más difícil de digerir), proteínas (pero generan NH₃ tóxico).

4. Tipos de respiración

• Anaeróbica (sin oxígeno): glucólisis → piruvato → fermentación (ácido láctico o etanol + CO₂).
• Aeróbica (con oxígeno): glucólisis → piruvato → mitocondria → CO₂ + H₂O + más ATP (ciclo de Krebs y cadena de transporte de electrones).

5. Factores limitantes de la respiración

• Temperatura: óptima ~37°C, baja o alta la ralentiza.
• pH: óptimo ~7.
• Glucosa y oxígeno: su disponibilidad regula la velocidad de respiración.
• Inhibidores:
• Competitivos (citrato).
• No competitivos (cianuro).

6. Medición

• Respirómetro mide consumo de O₂.
• En plantas se mide en la oscuridad para evitar interferencia de la fotosíntesis.

 

·         ·  ¿Cuál es la función principal del ATP en la célula?
Respuesta: C) Distribuir energía para procesos celulares
Explicación: El ATP es conocido como la "moneda energética" de la célula, ya que suministra energía inmediata para diversas actividades celulares.

·         ·  ¿Qué ocurre cuando el ATP se convierte en ADP?
Respuesta: B) Se libera energía
Explicación: La transformación del ATP en ADP implica la ruptura del enlace fosfato, lo que libera la energía almacenada para ser utilizada en procesos celulares.

·         ·  ¿Qué tipo de respiración produce más ATP?
Respuesta: B) Aeróbica
Explicación: La respiración aeróbica, que utiliza oxígeno, produce una cantidad significativamente mayor de ATP en comparación con la anaeróbica.

·         ·  ¿Qué sustancia es un inhibidor no competitivo en la respiración aeróbica?
Respuesta: C) Cianuro
mkmmExplicación: El cianuro se une a un componente de la cadena de transporte de electrones, impidiendo la transferencia normal de electrones y, por tanto, inhibiendo la producción de ATP.

·         ·  ¿En qué parte de la célula ocurre la glucólisis?
Respuesta: C) Citoplasma (citosol)
Explicación: La glucólisis se lleva a cabo en el citosol, donde la glucosa se descompone parcialmente para formar piruvato y generar una pequeña cantidad de ATP..

 

RESPIRACIÓN CELULAR

  Respiración celular:
Proceso en el que la célula convierte nutrientes en energía (ATP).

  Sustratos principales:
Glucosa, lípidos y proteínas.

  ATP y su función:
Molécula que almacena y distribuye energía para las actividades celulares.

  Glucosa y tasa de respiración:
Más glucosa aumenta la tasa hasta que las enzimas se saturan.

  Inhibidores de enzimas:
Sustancias que disminuyen la actividad enzimática y, por tanto, la producción de ATP.

  Competitive vs. no competitivos:

• Competitivos: bloquean el sitio activo de la enzima.
• No competitivos: se unen en otro sitio y cambian la forma de la enzima.

  Papel del oxígeno:
Es esencial en la respiración aeróbica para aceptar electrones y producir más ATP.

  Medición de la respiración:
Se utiliza un respirómetro para medir el consumo de oxígeno.

  Condiciones que afectan la respiración:
Temperatura, pH, disponibilidad de glucosa y oxígeno, e inhibidores.

  Glucólisis:
Proceso que descompone la glucosa en piruvato, ocurriendo en el citosol, tanto en respiración aeróbica como anaeróbica.

  Destino del piruvato en anaeróbico:
Se convierte en ácido láctico (en animales) o en etanol y CO₂ (en plantas y levaduras).

  Etapas en la respiración aeróbica tras la glucólisis:
Conversión a acetil-CoA, ciclo de Krebs y cadena de transporte de electrones.

  Temperatura:
Temperaturas bajas reducen la actividad enzimática y temperaturas muy altas pueden desnaturalizarlas.

  Ley de los factores limitantes:
La velocidad de la reacción depende del componente menos disponible (por ejemplo, oxígeno o glucosa).

  Energía liberada del ATP:
Se libera energía química al romperse el enlace de un grupo fosfato.

  pH y enzimas:
Un pH fuera del óptimo desnaturaliza las enzimas, reduciendo su actividad.

  Coenzimas y ATP:
Las coenzimas ayudan a las enzimas; el ATP actúa como coenzima al transferir energía.

  Productos de la respiración aeróbica:
Dióxido de carbono, agua y gran cantidad de ATP.

  Experimentos en la oscuridad (plantas):
Se evita la fotosíntesis para medir solo la respiración (consumo de oxígeno).

  Energía en el transporte activo:
Se usa energía química del ATP para mover sustancias contra su gradiente.

 

ENZIMAS

  Reacciones catabólicas:
Rompen moléculas grandes en pequeñas y liberan energía.

  Descomposición en el catabolismo:
Las enzimas rompen enlaces y liberan energía almacenada.

  Enzima y su función:
Proteína que acelera reacciones químicas.

  Pequeñas cantidades:
Porque no se consumen y se pueden reutilizar.

  Sitio activo:
Parte de la enzima donde se une el sustrato.

  Temperatura y enzimas:
Aumenta la actividad hasta un punto óptimo.

  Temperaturas extremas:
La enzima se desnaturaliza y deja de funcionar.

  pH y enzimas:
Cada enzima tiene un pH óptimo; fuera de él, su actividad baja.

  Concentración de sustrato:
Más sustrato aumenta la velocidad hasta que la enzima se satura.

  Vmax:
Máxima velocidad que una enzima puede alcanzar.

  Reacciones anabólicas:
Construyen moléculas grandes y consumen energía (opuesto al catabolismo).

  Ejemplos anabólicos:
Síntesis de proteínas y de ADN.

  Enzimas y metabolismo:
Controlan y aceleran todas las reacciones metabólicas.

  Factores que afectan:
Temperatura, pH, concentración de sustrato y presencia de inhibidores.

  Medir actividad enzimática:
Midiendo la velocidad de la formación de productos o la disminución de sustratos.

  Amplia especificidad:
Una enzima puede actuar sobre varios sustratos parecidos.

  Desnaturalización:
Pérdida de la estructura y función de la enzima.

  Control del metabolismo:
Las enzimas regulan qué reacciones ocurren y cuándo.

  Reacción de condensación:
Une moléculas liberando agua (ejemplo: formar proteínas).

  Enzimas y energía:
Reducen la energía necesaria para iniciar reacciones.

 

Transporte Pasivo (sin gasto de energía)

• Gradiente: Alta concentración → baja concentración.
• No usa ATP.
• Tipos:
1. Difusión simple: moléculas pequeñas/no polares (O₂, CO₂, esteroides) atraviesan libremente la bicapa.
2. Ósmosis: movimiento de agua hacia donde hay más soluto.
3. Difusión facilitada: moléculas grandes o cargadas cruzan gracias a proteínas de canal o transportadoras.

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🔵 Transporte Activo (usa energía)

• Gradiente: Baja concentración → alta concentración.
• Usa ATP.
• Tipos:
1. Primario: la bomba usa ATP WSdirectamente.
2. Secundario: acopla el movimiento de una molécula que va a favor de su gradiente con otra que va contra él.

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🔵 Diffusion Simple

• Movimiento pasivo de moléculas pequeñas y lipofílicas.
• Factores que la afectan:
• Mayor temperatura = más rápido.
• Moléculas pequeñas = más rápido.
• Mayor diferencia de concentración = más rápido.

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🔵 Difusión Facilitada

• Para moléculas grandes/polares que necesitan proteínas.
• Proteínas de canal: forman poros para iones.
• Proteínas transportadoras: cambian de forma y transportan sustancias específicas.
• Las canales son más rápidas que las transportadoras.

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🔵 Ósmosis

• Movimiento de agua hacia donde hay más soluto (hipertónico).
• Sigue siendo pasivo.
• Acuaporinas: canales de agua que aceleran la ósmosis.