domingo, 8 de agosto de 2010

Estructura de la Mitocondria

La mitocondria es un organelo de las células eucariotas; vegetales y animales. Y es el cual lleva a cabo la respiración celular; convirtiendo la energía química de los alimentos a energía química de la molecula ATP. También tiene su propio ADN.

La mitocondria está envuelta por dos membranas (externa e interna) ambas con una gran variedad de proteínas incrustadas. También tiene dos compartimientos. Entre la membrana externa e interna esta el espacio intermembral. Luego dentro de la membrana interna, después de las crestas que están pegadas a esta membrana, esta la matriz.



Sus partes son:
Membrana Externa
Espacio Intermembral
Membrana Interna
Crestas (están algunas proteínas y oxisomas)
Matriz (en esta está el ADN mitocondrial, ribosomas y muchas enzimas que ayudan a llevar a cabo la respiración celular)

La Respiración Celular

La respiración celular es el proceso de los seres aeróbicos en el cual se usa la energía química de los alimentos para convertirla en energía química de ATP, y así poder llevar a cabo el trabajo celular.

En el proceso que es llevado a cabo en la Mitocondria y alrededor de esta, se usan las moléculas de los alimentos mas el oxigeno que es respirado, para producir; CO2 (dióxido de carbono), H2O (agua) y ATP.


Aquí esta la reacción química:


La Respiracion Celular puede ser dividida en 3 importantes etapas:

1. La Glucolisis

-Despues de la Glucolisis esta la formacion del Acetil COA.

2. El Ciclo de Krebs

3. La fosforilacion Oxidativa (Cadena transportadora de electrones y la Quimiosmosis). La etapa 3 puede tambien tomarse como solo la Quimiosmosis.

Glucolisis

La Glucolisis se lleva a cabo en el fluido Citoplasmatico de la Celula, osea fuera del organello (Mitocondria). La Glucolisis empieza la respiracion celular, rompiendo una molecula de Glucosa en 2 moleculas de piruvato. En el proceso se ganan directamente 2 moleculas de ATP y 2 moleculas de NADH.

Ciclo de Krebs

Antes de empezar el Ciclo de Krebs, cuando los piruvatos entran en la mitocondria, se forman 2 moleculas de Acetil COA, liberando CO2.
El Ciclo de Krebs se lleva a cabo en la Mitocondria. Completa el rompimiento de la glucosa por la descomposicion de un derivado del Piruvato a Dioxido de Carbono. En este proceso se forma 1 ATP, 3 NADH, y un FADH, por ciclo. (recordemos que como eran dos moleculas de piruvato, luego se formaron 2 Acetil CoA, entonces serian dos ciclos, por lo tanto se formarian 2 ATPs, 6 NADH y 2 FADH).

Quimiosmosis

Las funcion principal de las dos otras etapas de la Respiracion Celular es de suplir la Fosforilacion Oxiadtiva (cadena de electrones y Quimiosmosis) con electrones.

Los NADH y los FADH2 creados en la Glucolisis y en el Ciclo de Krebs, viajan cuesta abajo por la cadena transportadora de electrones hasta el oxigeno, el cual se combina con los electrones y el H+ para formar Agua(H2O). La energia liberada durante la travesia de los electrones es utilizada para impulsar H+ dentro del espacio entre las membranas de la mitocondria.

Durante la Quimiosmosis, los iones H+ se vuelven a difundir a traves de la membrana interna (a favor del gradiente de concentracion) pasando a traves de complejos de ATP sintetas, los cuales capturan esa energia para producir ATP.

Fermentación, Láctica y Alcohólica

En condiciones anaerobicas (sin oxigeno), las celulas de los musclulos, de la levadura y de algunas bacterias producen pequeñas cantidades de ATP por Glucolisis. Regenerando el NAD+ necesario para mantener la Glucolisis en funcionamiento.

El acido piruvico producido puede ser convertido en otras sustancias, como Alcohol y CO2 (estos son los productos de la Fermentacion Alcoholica) y tambien puede producir Acido Lactico (producto de la Fermentacion Lactica).

Como acabamos de ver hay dos tipos de Fermentacion. La Fermentacion Láctica y la Alcohólica.

Resumienedo...

En la Fermentacion Lactica, que ocurre en las celulas de los Musculos y algunas Bacterias, se produce Acido Lactico. De esta se pueden sacar productos como el Queso, el Yogourt...




Y en la Fermentacion Alcoholica, que ocurre en las celulas de la levadra y de algunas bacterias, se produce Etanol. De esta se pueden sacar productos como el Licor

Eficiencia en la Producción de Energía de cada uno de estos Procesos

En cada uno de los pasos de la Respiración Celular se produce algo de ATP.

En la Glucolisis se producen 4 ATPs pero para empezarla se necesitan usar dos, por lo tanto la ganancia real serian 2 ATPs.

En el Ciclo de Crebs se producen 2 ATPs (por cada molécula de Glucosa), uno por cada ciclo.

En la Quimiosmosis se producen 34 ATPs.

Ósea que en total, en el proceso de Respiración Celular, se producen 38 moléculas de ATP por cada molécula de Glucosa.

Conclusion

Como se puede ver en este blog, la Respiracion Celular, es un proceso muy complejo, lleno de reacciones quimicas y procesos.
Pero que es fundamental para la vida. Esta presente en todo momento y requiere muchas acciones, desde la ingestion de los alimentos, el sistema respiratorio, el movimiento del musculo, etc.
Es uno de los mas importantes procesos de la Vida.