Ejercicio resuelto de Respiración celular · Biología · 2020

Haga un esquema simplificado del catabolismo de los glúcidos y especifique el lugar concreto de la célula donde ocurre cada fase del proceso y las moléculas que entran y salen en cada una de estas fases. [1 punto]

$\mathbf{\text{Haga}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{esquema}}\mathbf{\text{simplificado}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{catabolismo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{gl}}\acute{\mathbf{\text{u}}}\mathbf{\text{cidos}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{especifique}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{lugar}}\mathbf{\text{concreto}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{lula}}\mathbf{\text{donde}}\mathbf{\text{ocurre}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{fase}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{proceso}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{culas}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{entran}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{salen}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{estas}}\mathbf{\text{fases.}}\mathbf{\text{[1}}\mathbf{\text{punto]}}$

$\text{Fase}$	$\text{Lugar}$	$\text{Entra}$	$\text{Sale}$ Glucólisis	Citosol	Glucosa, $2$ ATP, $2NA{D}^{+}$	$2$ piruvato, $2$ ATP netos, $2$ NADH Descarboxilación oxidativa	Matriz mitocondrial	$2$ piruvato, coenzima A, $2NA{D}^{+}$	$2$ acetil-CoA, $2C{O}_2$, $2$ NADH Ciclo de Krebs	Matriz mitocondrial	$2$ acetil-CoA, oxalacético, $NA{D}^{+}$, $FAD$, GDP	$4C{O}_2$, $6$ NADH, $2FAD{H}_2$, $2$ GTP Cadena respiratoria	Membrana mitocondrial interna	NADH, $FAD{H}_2$, $O_2$, ADP y fosfato	$H_{2}O$, coenzimas oxidados y unos $26$ a $28$ ATP

La glucólisis es la vía inicial y común: escinde y oxida la glucosa hasta dos moléculas de ácido pirúvico en diez reacciones. Ocurre en el citosol, no necesita oxígeno ni orgánulo alguno, y por eso la comparten todos los seres vivos.

A partir del piruvato el camino se bifurca. Si no hay oxígeno, el piruvato se reduce en el propio citosol —a etanol y $C{O}_2$ en la fermentación alcohólica, a ácido láctico en la láctica—, con el único objeto de reoxidar el NADH y recuperar el $NA{D}^{+}$ que la glucólisis necesita; el balance se queda en $2$ ATP.

Si hay oxígeno, el piruvato entra en la mitocondria y sufre la descarboxilación oxidativa, que lo convierte en acetil-CoA. Es el paso de conexión, y en él confluyen también los ácidos grasos y los aminoácidos.

El acetil-CoA se incorpora al ciclo de Krebs, en la matriz, donde su grupo acetilo se oxida por completo hasta $C{O}_2$; como de cada glucosa salen dos acetilos, el ciclo da dos vueltas.

Por último, los coenzimas reducidos ceden sus electrones a la cadena transportadora de la membrana mitocondrial interna, que los conduce hasta el oxígeno mientras bombea protones al espacio intermembranoso; el gradiente resultante mueve la ATP-sintasa. Es la fosforilación oxidativa, y de ella sale la mayor parte del ATP.

El balance total de la oxidación completa de una glucosa es de unos $30$ a $32$ ATP.