Respiración Celular y Fermentación PDF

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Se explica de manera detallada la respiración celular, se explica la ecuación general de esta, entre otras cosas, y en la fermentación vemos los dos tipos principales. ...

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“Respiración celular y Fermentación”

NOMBRE DEL ALUMNO: Katherine Yamileth Rangel Hernández GRUPO: 245

Toma de nota de las ideas principales. IDEAS PRINCIPALES -Los organismos aeróbicos empleamos el oxigeno para llevar a cabo nuestras funciones. -Durante todo el metabolismo, las reacciones que se llevan a cabo en las vías anabólicas pueden liberar energía durante el proceso. A estas reacciones se les conoce como exergónicas. -La energía que se libera durante ciertas reacciones puede ser aprovechada por las que requieren de dicha energía para realizarse, por eso el metabolismo tiene que estar conectado.

Cuestionario: ¿Cómo se definen respiración celular y el metabolismo? Respiración: En el caso del Fe y el O2, el que pierde los electrones es el Fe y el que los gana es el O2: el hierro se oxida. En la célula ocurre algo similar, pero nosotros, en lugar de formar un oxido metálico, obtenemos H2O a través de la respiración. Este proceso se lleva a cabo mediante el metabolismo, y los nutrientes como la glucosa y los ácidos grasos, tienen los electrones almacenados en sus enlaces. Metabolismo: A la serie de reacciones, ya sean de síntesis o degradación, de moléculas dentro de una célula se denomina metabolismo, el cual es una red de reacciones que se encuentran conectadas entre si y muy reguladas a la vez. ¿Cuál es la diferencia entre las reacciones exergónicas (catabolismo) y las reacciones endergónicas (anabolismo)? Reacciones exergónicas (catabolismo): Vías que se encargan de romper los diferentes compuestos se les como como catabólicas; por lo tanto, la fase en donde se llevan a cabo se conoce como catabolismo, el cual se estudia en tres etapas. A partir del potencial de degradación de los nutrientes orgánicos, liberan energía para el trabajo celular. Reacciones endergónicas (anabolismo): Las vías anabólicas son las que se encargan de sintetizar, a partir de moléculas sencillas, otras mas complejas, que en ocasiones funcionan como almacén energético: almidón en plantas y glucógeno en animales, triacilgliceroles , o bien, estructurales como las proteínas. Producen nuevos componentes absorbiendo energía aplicada al funcionamiento de la célula.

Ecuación química general de respiración celular, reactivos y productos. ECUACIÓN QUÍMICA GENERAL DE RESPIRACIÓN CELULAR

Glucosa + 6O2

6CO2 + 6H2O + Energía (ATP)

REACTIVOS

PRODUCTOS

Glucosa + 6O2

6CO2 + 6H2O + Energía (ATP)

Tres pasos de la respiración celular cuando la molécula de glucosa alimenta el proceso. Glucólisis

Ciclo de Krebs

La vía que lleva a cabo el catabolismo de la glucosa se conoce como glucólisis, cuya reacción condensada se muestra a continuación. Como en este caso nos referimos al proceso de respiración, la glucólisis de la que estamos hablando es de tipo aeróbico; la vía glucolítica tiene lugar en el citosol celular.

El acetil CoA, generando por la enzima piruvato deshidrogenasa, se empleará en el ciclo de Krebs, en el cual se genera la mayoría de los equivalentes reductores que van a ser empleados por la cadena de transporte de electrones.

Glucosa + 2ATP + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi

2 Piruvato + 2 NADH + 4 ATP

En este primer paso incluiremos a la reacción de descarboxilación del piruvato, que se lleva a cabo en la mitocondria por un complejo multienzimático llamado piruvato deshidrogenasa. 2 Piruvato + 2 NAD+ + 2 Coenzima A (CoA)

2 Acetil CoA + 2NADH + 2CO2

2 Acetil CoA + 6NAD+ + 2 FAD+ + 2 GDP + 2 Pi 2 CoA + 6 NADH + 2 FADH2 + 2 GTP + 4 CO2

En este proceso ya se genero CO2, como parte de la oxidación de una molécula de glucosa y de la respiración celular.

Cadena de Transporte de electrones Ya tenemos los equivalentes reductores para alimentar a la cadena transportadora de electrones, que va a dar como producto final H2O, que, mediante el consumo de oxígeno y el gradiente generado durante la transferencia de electrones, da como resultado la síntesis de ATP. La reacción general de la respiración celular, empleando a la glucosa como sustrato (alimentador), nos queda así: Glucosa + 6O2

6CO2 + 6H2O + Energía (ATP)

Establece la diferencia entre respiración aeróbica y respiración anaeróbica. Respiración Aeróbica: Se lleva a cabo en presencia de oxígeno, evoluciono después de que el oxigeno fuera parte de la atmosfera terrestre. Este tipo de respiración es útil en la actualidad porque nuestro ambiente tiene 21% de oxígeno. Sin embargo, algunos organismos anaeróbicos que se desarrollaron antes de que la atmosfera tuviera oxigeno han sobrevivido hasta ahora. Una ventaja de la respiración aeróbica es la cantidad de energía que libera. La cantidad de energía producida por la respiración aeróbica puede explicar por que los organismos aeróbicos llegaron a dominar la vida en la Tierra. También puede explicar como los organismos fueron capaces de convertirse en organismos multicelulares y aumentar de tamaño. Respiración Anaeróbica: Tiene lugar en ausencia de oxígeno. Su ventaja es que permite a los organismos vivir en lugares donde hay poco o nada de oxígeno. Estos lugares incluyen aguas profundas, el suelo y el tracto digestivo de animales como los seres humanos. Cuadro Comparativo entre Fotosíntesis y Respiración Celular. ASPECTO

FOTOÍNTESIS Se realiza donde hay clorofila

RESPIRACIÓN CELULAR Solo se realiza en las partes vivas del vegetal

OXÍGENO

Se desprende oxígeno a la atmosfera

Se consume oxigeno del aire

DIÓXIDO DE CARBONO

Se consume dióxido de carbono del aire

Se elimina dióxido de carbono

AGUA

Se consume agua

Se produce agua

ALIMENTOS

Se producen alimentos

Se desintegran y consumen alimentos

ENERGÍA

Se consume y se almacena energía

Se libera energía

ORGANELO DONDE SE REALIZA

Se efectúa en los cloroplastos (tilacoides)

Se realiza en las mitocondrias

TRANSFORMACIÓN DE ENERGÍA

Transforma la energía luminosa en energía química (ATP)

DONDE SE RELIZA

Transforma la energía química en calor y en energía aprovechable

Toma de nota de las ideas principales. IDEAS PRINCIPALES -La principal fuente de energía de los microorganismos y organismos superiores son los carbohidratos y, sobre todo, se emplea de manera muy eficiente a la glucosa, que es un monosacárido que no requiere de un proceso de digestion para ser utilizado, solamente debe ser absorbido por la célula para iniciar su metabolismo. La vía mediante la cual se cataboliza (se rompe) la glucosa es la glucólisis. -Si contamos con oxígeno en el medio, entonces el proceso será llevar a cabo la respiración celular y, por lo tanto, diremos que estamos realizando glucólisis aeróbica, cuyo producto final es el piruvato, pero si no existe oxigeno disponible en el momento, entonces el producto final de la glucólisis sería el lactato.

Cuestionario: ¿Cuáles son los dos tipos principales de fermentación? Fermentación alcohólica y fermentación del ácido láctico ¿En qué se parecen y diferencian la fermentación alcohólica y la del ácido láctico? Explicación en Mapa Cognitivo de Aspectos Comunes. FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA

Obliga al microorganismo a producir etanol como producto principal. Se ponen las levaduras en tanques de fermentación en donde se puede regular la cantidad de O2 que entra al sistema. La presencia de una mayor cantidad de O2, ocasiona que se detenga la producción de etanol y se produzca acetato, ocasiona que se detenga la producción de etanol, y se produzca acetato.

SEMEJANZAS

-Ambas clases de fermentación son energéticamente menos eficaces que la respiración aeróbica, ya que la ganancia neta de ATP es muy baja

- Los compuestos terminales en ambas vías de fermentación son consecuencia de desecho requerido a su carácter toxico para las células

FERMENTACIÓN DEL ÁCIDO LÁCTICO

En los microorganismos como el Lactobacillus, el cual emplea como fuente de energía a la lactosa (glucosa + galactosa), el producto final de la glucólisis es el lactato, pero este no se ocupa en otro proceso metabólico, lo que ocasiona que todo el medio se acidifique y de como resultado el yogur y diversos productos lácteos, a esto se le conoce como fermentación láctica.

¿Por qué respiramos rápidamente después de realizar ejercicio intenso? Respiramos más rápido al realizar cualquier ejercicio físico intenso para poder aumentar la cantidad de oxígeno que ingresa al organismo, y así poder suplir la demanda aumentada por el incremento del metabolismo energético. El incremento de actividad física supone un incremento en la actividad de varios sistemas -incluyendo el muscular, cardiovascular y metabólico- por lo que la demanda energética del organismo aumenta. Los requerimientos energéticos extras requieren, por lo tanto, mayor aporte de O₂. El aumento de la frecuencia respiratoria -respiración más rápida- tiene por objetivo la obtención de mayor cantidad de oxígeno para poder ser utilizado en un metabolismo aumentado, debido al ejercicio. La frecuencia respiratoria (FR) es el número de ciclos respiratorios en un tiempo determinado. En reposo y con actividad física normal, la FR oscila entre 17 y 20 respiraciones por minuto. Condiciones fisiológicas -como el ejercicio o actividad intensa- hacen que aumente dicha frecuencia.

¿Cuál es la importancia de los distintos tipos de fermentación? La importancia de la fermentación para el hombre se entiende desde la perspectiva de que puede servir para la generación de distintos alimentos y bebidas. En efecto, este proceso de índole natural fue aprendido por el hombre con la finalidad de que sirviera a sus intereses. La fermentación también es, de hecho, un proceso que se genera en el interior del cuerpo humano, en particular, dentro de los músculos. Como vemos, está presente en nuestra ida cotidiana de forma sensible, hecho que hace interesante comprender algunos de sus principios. Lo principal a considerar es que la fermentación transforma materia orgánica de un tipo complejo a materia orgánica de características más sencillas sin que en el proceso exista uso de oxígeno....