La fase aerobia de la respiración celular consiste en la degradación de los piruvatos producidos durante la glucólisis en las mitocondrias, donde se generan entre 34-36 moléculas de ATP. Este proceso incluye la formación de acetil CoA, el ciclo de Krebs, el transporte de electrones a través de la cadena respiratoria de la membrana mitocondrial interna, y la fosforilación oxidativa, donde se sintetiza ATP acoplada a la liberación de energía en el transporte de electrones.

1. FASE AEROBIA DE LA
RESPIRACIÓN CELULAR

2.  Se realiza solo en
presencia de oxígeno.
 Consiste en la
degradación de los
piruvatos producidos
durante la glucólisis
hasta CO2 y H2O, con
la obtención de 34 a 36
ATP.

3. 1.- UBICACIÓN CELULAR
 En las células
procariotas se realiza
en el citosol y en los
mesosomas.
 En las células
eucariotas, existe un
organelo llamado
mitocondria
especializado en
realizar toda la fase
aeróbica.

4.  Son organelos
bimembranosos
presentando una cara
externa lisa y una
interna con pliegues
llamados crestas.
 El espacio que existe
entre ambas
membranas se
denomina cámara
externa.

5.  El delimitado solo por
la membrana interna
como cámara interna.
 La cámara interna
presenta un coloide
llamado mitosol o
matriz mitocondrial.
En el se encuentran
suspendidos el ADNmt
y los ribosomas 55S.

6. 2.- Reacciones aeróbicas
 Formación de acetil
CoA
 Ciclo de Krebs.
 Transporte de
electrones.
 Fosforilación oxidativa.

7. 2.1. Formación de acetil
 El acetil, molécula de
2C, se forma a partir
del piruvato, de
aminoácidos y ácidos
grasos.
 La transformación de
piruvato (3C) a acetil
(2C) se realiza en
células eucariotas
dentro de las
mitocondrias.

8.  En la transformación
del piruvato se realizan
reacciones de
descarboxilación y
deshidrogenación.
 Es la reacción
metabólica de enlace
entre la glucólisis y el
ciclo del ácido cítrico. Reacción enzimática catalizada por la
deshidrogenasa pirúvica.

9.  El acetil (2C) producido
se une a una molécula
llamada CoA,
formando acetil CoA.
 La función de la CoA es
transferir el acetil hacia
el Ciclo de Krebs.

10.  La transformación de
aminoácidos hasta
acetil se realiza por un
proceso de
desaminación.

11.  La transformación de
ácidos grasos hasta
acetil se realiza por un
proceso de B -
oxidación

12. 2.2.- CICLO DE KREBS
 Conjunto de reacciones
encargadas d la
degradación aerobia
del acetil.
 En este proceso se
forman 3NADH+ H+;
1FADH+ H+, 1GTP los
cuales son fuente para
formación de ATP.

13. 2.3.- Reacciones del Ciclo de
Krebs
 Las reacciones del Ciclo
de Krebs se realizan en
la matriz mitocondrial
o mitosol.
 Consta de ocho pasos.
 Empieza con la
formación de citrato a
partir de oxalacetato y
acetil, para terminar en
la regeneración del
oxalacetato.

14. a) Condensación.
 La acetil CoA se une al
oxalacetato con
ingreso de 1 molécula
de H2O, para formar
citrato.
 En el proceso participa
la enzima citrato
sintasa y se libera la
CoA

15. b) Isomerización
 El citrato es
transformado a
isocitrato.
 La enzima que
participa es la
Aconitasa.

16. c) Descarboxilación oxidativa
 El isocitrato reacciona
con una NAD+ para
formar
a.cetoglutarato,
NADH+ H+ y libera
CO2.
 Enzima que participa
es la Isocitrato
deshidrogenasa.

17. d) Oxidación del a.cetoglutarato
 El a.cetoglutararo
reacciona con un NAD+
y con una CoASH para
formar succinil-CoA,
NADH+ H+ y liberar
CO2.
 Enzima que participa
a.cetoglutarato
deshidrogenasa.

18. e) Hidrólisis-fosforilación
 El Succinil-CoA
reacciona con el GDP y
Pi para formar
succinato; GTP y
CoASH.
 Enzima que participa la
Succinato Tiocinasa.

19. e) Deshidrogenación (oxidación)
 El succinato reacciona
con un FAD+ para
formar fumarato y
FADH+ H+.
 La enzima que
participa es la
succinato
deshidrogenasa.

20. g) Hidratación.
 La enzima fumarato
hidratasa, cataliza la
reacción al adicionar
una molécula de agua
al fumarato para
producir malato
adicionando un grupo
OH a un carbono y un
H al otro, eliminando
así el doble enlace
entre ellos.

21. h) Regeneración por deshidrogenación
 El malato reacciona
con el NAD+ para
formar oxalacetato y
NADH+ H+.
 En el proceso participa
la enzima malato
deshidrogenasa.

22. 2.4. Resultado global
 La oxidación completa
de acetil (2CO2).
 Producción de tres
moléculas de NADH2 y
una de FADH2.
 Producción de una
molécula de GTP.

23. 2.5. CICLO DEL GLIOXILATO
 Muchas bacterias y
plantas son capaces de
convertir las unidades
de acetilo en unidades
de cuatro carbonos
(succinato) para
producir energía y para
sus procesos de
biosíntesis proceso
conocido como ciclo
del glioxilato.

24.  Esta vía se diferencia
del ácido cítrico porque
se omiten las dos
reacciones de
decarboxilación.
 Otra diferencia es que
ingresan dos acetil-
CoA en lugar de uno en
el ciclo de krebs.

25.  El isocitrato en lugar de
descarboxilarse es
escindido por la
isocitrato liasa en
succinato y glioxilato.
 El glioxilato se
condensa con otra
molécula de acetil-CoA
para formar malato por
la enzima malato
sintetasa.

26.  Cuando hay
abundancia de energía
el isocitrato es
escindido en succinato
y glioxilato.
 El ciclo del ácido cítrico
y del glioxilato pueden
funcionar
simultaneamente.

27. 3.- TRANSPORTE DE ELECTRONES.
 Es el proceso mediante
el cual los electrones
provenientes del ciclo
de Krebs son
movilizados a través de
un conjunto de
proteínas de la
membrana interna
mitocondrial hacia el
oxígeno que es el
aceptor final.

28.  Las moléculas que
incorporan electrones
en la membrana
interna mitocondrial
son el NADH2 y el
FADH2.
NADH2 NAD + 2H + 2e
FADH2 FAD + 2H + 2e

29.  Los electrones son
transferidos de un
componente a otro en la
membrana interna de la
mitocondria, por un
proceso de oxido –
reducción.
 los componentes que
transportan los
electrones son
denominados cadena
transportadora de e-

30. 3.1. moléculas de la C.T.E.
 FMN (Flavin
mononucleótido).
 CoQ.
 Citocromos A1; A3; By
C (proteínas con
hierro).
 O2

31. Proceso de transporte de e-
 Los e- llegan a la
cadena respiratoria
mediante el NADH2 Y
EL FADH2.
 Loe e- liberados por el
NADH2 son tomados
por el FMN

32.  Del FMN pasan a la
CoQ, luego al
citocromo b, de aquí al
citocromo c, luego al
citocromo a1, al
citromo a3 y
finalmente al ½ O2

33.  Desde el punto de vista
químico, el transporte
de e- se da por óxido
reducción.
 Cada uno de los
componentes capta e-
(reduce) y luego los
cede (oxida)

34.  Desde el punto de vista
físico (energético), en
el transporte de e- se
va de un nivel de alta
energía hacia uno de
baja energía, debido a
que hay una constante
liberación de energía.
 Los sitios de liberación
de energía
fundamentalmente son
tres:
 Entre el FMN y la CoQ
 Entre el Citoc. b y el c.
 Entre el Citoc. a3 y el ½
O2

35. 4.- FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
 Proceso por el cual se
sintetiza ATP en la
mitocondria.
 Consiste en la
condensación de ADP y
Pi para formar ATP.
 Se llama fosforilación
por que el ADP gana Pi y
oxidativa por que se
encuentra acoplada a la
oxidación de los
componentes del
sistema de Transp. de e-

36.  La F.O. se realiza en
toda la membrana
interna mitocondrial.
 En las crestas se
encuentran un tipo de
partículas llamadas
partículas F (oxisomas),
las cuales llevan
consigo ATP sintetasas
las que se encargan de
la fosforilación oxid.

37.  Las partículas F,
presentan dos partes:
 F1, región vesicular, que
presenta la agrupación
de enzimas ATP
sintetasas, y es ahí
donde se forma ATP.
 F0, región cilíndrica que
actúa como canal
protónico.

38. 4.1.- Proceso de fosforilación
oxidativa.
 Los protones (2H+)
liberados por el
NADH2 y el FADH2
pasan a la cámara
externa generando un
potencial químico.

39.  La repulsión entre
protones (2H+) permite
que fluyan hacia la
matriz mitocondrial.
 Este proceso de retorno
se hace a través del canal
protónico (F0) de la
partícula F,
desprendiendo energía
que se utiliza en la región
vesicular (F1) para
promover la unión del
ADP al Pi para formar
ATP

40.  Los protones liberados
por el NADH2
permiten sintetizar 3
ATP debido a que
utilizan los tres sitios
de liberación de
energía del transporte
electrónico.

41.  Los protones liberados
por el FADH2 permiten
sintetizar 2ATP por que
solo utilizan dos sitios
de liberación de
energía el sitio 2 y el 3.

42. RENDIMIENTO ENERGÉTICO A PARTIR DE UNA GLUCOSA
GLUCOLISIS 2ATP 2ATP
2NADH2 6ATP
FORMACIÓN DE ACETIL 1NADH2 3ATP (x2) 6ATP
CICLO DE KREBS 1GTP 1ATP
3NADH2 9ATP (x2) 24ATP
1FADH2 2ATP ------------
TOTAL 38ATP