Ejercicio resuelto de Respiración celular · Biología · 2021

Enumere las etapas (fases) de la respiración celular. En cada una de ellas, nombre los sustratos y los productos resultantes. Señale en qué parte de la célula se produce cada una de las etapas. [1 punto]

$\mathbf{\text{Enumere}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{etapas}}\mathbf{\text{(fases)}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{respiraci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{celular.}}\mathbf{\text{En}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{ellas,}}\mathbf{\text{nombre}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{sustratos}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{productos}}\mathbf{\text{resultantes.}}\mathbf{\text{Se}}\widetilde{\mathbf{\text{n}}}\mathbf{\text{ale}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{parte}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{lula}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{produce}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{etapas.}}\mathbf{\text{[1}}\mathbf{\text{punto]}}$

La respiración celular aerobia consta de cuatro etapas:

$\text{Etapa}$	$\text{Lugar}$	$\text{Sustratos}$	$\text{Productos}$ 1. Glucólisis	Citosol	Glucosa, $2$ ATP, $2NA{D}^{+}$	$2$ ácido pirúvico, $2$ ATP netos, $2$ NADH 2. Descarboxilación oxidativa del piruvato	Matriz mitocondrial	$2$ piruvato, $2$ coenzima A, $2NA{D}^{+}$	$2$ acetil-CoA, $2C{O}_2$, $2$ NADH 3. Ciclo de Krebs	Matriz mitocondrial	$2$ acetil-CoA, ácido oxalacético, $NA{D}^{+}$, $FAD$, GDP y fosfato	$4C{O}_2$, $6$ NADH, $2FAD{H}_2$, $2$ GTP 4. Cadena respiratoria y fosforilación oxidativa	Membrana mitocondrial interna, sobre todo en las crestas	NADH, $FAD{H}_2$, $O_2$, ADP y fosfato	$NA{D}^{+}$, $FAD$, $H_{2}O$ y unos $26$ a $28$ ATP

La glucólisis escinde y oxida la glucosa hasta dos moléculas de tres carbonos en diez reacciones. No necesita oxígeno ni orgánulo alguno, y por eso la comparten todos los seres vivos, procariotas incluidos.

La descarboxilación oxidativa es el paso de conexión entre el citosol y la mitocondria: la lleva a cabo el complejo de la piruvato deshidrogenasa y transforma el piruvato en acetil-CoA liberando el primer $C{O}_2$. En ella confluyen también los ácidos grasos y los aminoácidos, y de ahí que sea el punto de convergencia de todo el catabolismo.

El ciclo de Krebs oxida por completo el grupo acetilo hasta $C{O}_2$ y regenera el oxalacético con el que empezó; como de cada glucosa salen dos acetilos, da dos vueltas. Su rendimiento no está en el GTP que produce directamente, sino en los coenzimas que reduce. Todas sus enzimas están en la matriz salvo la succinato deshidrogenasa, insertada en la membrana interna.

La cadena respiratoria recoge los electrones del NADH y del $FAD{H}_2$ y los conduce hasta el oxígeno, aceptor final, que se reduce a agua. Ese transporte bombea protones al espacio intermembranoso y crea un gradiente electroquímico; los protones vuelven a la matriz a través de la ATP-sintasa, y la energía que liberan al hacerlo es la que fosforila el ADP.

El balance global es de unos $30$ a $32$ ATP por molécula de glucosa, frente a los $2$ que se obtendrían por fermentación.