CANTIDAD DE OXÍGENO TRANSPORTADA POR LA SANGRE..

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La respiración celular se divide en pasos y sigue distintas rutas en presencia o ausencia de oxígeno. En presencia de oxígeno sucede respiración aeróbica y en ausencia de oxígeno sucede respiración anaeróbica. Ambos procesos comienzan con la glucólisis.

Glucólisis es el primer paso de la respiración celular y consiste de una serie de reacciones que ocurren en el citoplasma de la célula y por las cuales, a partir de una molécula de glucosa, se producen dos moléculas de ácido pirúvico (piruvato). Todos los organismos llevan a cabo la glucólisis. La glucólisis se divide en dos partes; en la primera la molécula de glucosa se divide en dos moléculas de gliceraldehido- 3-fosfato y en la segunda estas dos moléculas se convierten en dos moléculas de ácido pirúvico (piruvato). Durante la glucólisis se producen dos moléculas de ATP:

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En ausencia de oxígeno, luego de la glucólisis se lleva a cabo fermentación (respiración celular anaeróbica). Algunas bacterias sólo llevan a cabo fermentación, mientras que la gran mayoría de los organismos (incluidos los humanos) pueden llevar a cabo respiración celular aeróbica y anaeróbica.

RESPIRACIÓN AERÓBICA

La respiración celular aeróbica es el conjunto de reacciones en las cuales el ácido pirúvico producido por la glucólisis se transforma en CO2 y H2O, y en el proceso, se producen 32 moléculas de ATP. En las células eucariotas este proceso ocurre en la mitocondria en dos etapas llamadas el Ciclo de Krebs (o ciclo de ácido cítrico) y la cadena de transporte de electrones

CICLO DE KREBS

El ácido pirúvico, producto de la degradación de la glucosa ingresa en la matriz mitocondrial donde sufre la pérdida de un átomo de carbono. Esta reacción esta catalizada por un complejo enzimático llamado piruvato- deshidrogenasa, que oxida al ácido pirúvico y lo transforma en un compuesto de dos carbonos. El grupo acetilo. Esta oxidación esta acoplada a la reducción de la coenzima NAD + (que se transforma en NADH) y la unión del grupo acetilo a una coenzima transportadora la coenzima A. De esta manera queda formado un compuesto llamado Acetil-CoA capaz de incorporarse al ciclo de Krebs.

El ciclo de Krebs comienza con la unión de grupo Acetil-coA con un compuesto de cuatro carbonos, el ácido oxalacético. En esta reacción se produce la libración del acetil-CoA que da como resultado la formación de un ácido con seis átomos de carbono, al ácido cítrico. Luego se producen una serie de reacciones secuenciales, cada una de ellas mediada por una enzima especifica, donde los dos átomos de carbono, ingresados al ciclo como grupo acetilo, son eliminados como dióxido de carbono y se regenera la molécula inicial de ácido oxalacético.

En una de las reacciones del ciclo se produce una molécula de ATP, esta molécula como intermediario energético puede tomar energía en reacciones catabólicas o cederlas en reacciones anabólicas. Pero lo más destacable reside en la reducción de las coenzimas NAD y FAD que portarán hidrógenos, como resultado de sucesivas oxidaciones de los compuestos intermediarios del ciclo

CADENA DE TRANSPORDE DE ELECTRONES

La producción de ATP es el resultado de una serie de transformaciones metabólicas que se llevan a cabo en la membrana interna de la mitocondria y que se corresponde con dos procesos íntimamente relacionados: la cadena de transporte de electrones y la fosforilación oxidativa. La cadena de transporte de electrones esta formada por una secuencia de mas de quince moléculas ubicadas en la membrana interna de la mitocondria. Las mismas son capaces de ceder o tomar electrones, reduciéndose oxidándose alternativamente. Un ejemplo a mencionar son los citocromos. Hasta el momento se conocen cinco citocromos diferentes que constituyen una cadena de proteínas. Cada molécula transportadora tiene una afinidad mayor por el electrón que la anterior. Esto posibilita el transporte en forma de cascada, hacia niveles energéticos menores. De esta manera el electrón es transportado de una aceptor a otro, hasta llegar hasta su aceptor final que es el oxigeno y presenta la mayor afinidad por este., formándose agua.

Entre las proteínas de la membrana de las crestas mitocondriales, se encuentra una que cataliza la síntesis de ATP. Esta enzima, llamada ATP-sintetasa, es un complejo proteico que permite el pasaje de protones desde el espacio intermembrana hacia la matriz mitocondrial. Como una turbina hidroeléctrica, que convierte la energía potencial del agua contenida en una represa en energía eléctrica, la ATP- sintetasa convierte la energía del gradiente electroquímico producido por la concentración de protones, en energía química, contenida en el ATP. A este proceso se lo denomina fosforilación oxidativa.

RESPIRACIÓN CELULAR ANAERÓBICA.

La respiración celular anaeróbica ocurre en ausencia de oxígeno. Este mecanismo no es tan eficiente como la respiración aeróbica, ya que sólo produce 2 moléculas de ATP, pero al menos permite obtener alguna energía a partir del piruvato que se produjo en la glucólisis. Hay dos tipos de respiración celular anaeróbica: fermentación láctica y fermentación alcohólica.

La fermentación láctica ocurre en algunas bacterias y gracias a este proceso obtenemos productos de origen lácteo tales como yogurt, crema agria y quesos. Este proceso sucede también en el músculo esqueletal humano cuando hay deficiencia de oxígeno, como por ejemplo, durante el ejercicio fuerte y continuo. La acumulación del ácido láctico causa el dolor característico cuando ejercitamos los músculos excesivamente.

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En la ruta anaeróbica sólo se extraen 2 moléculas de ATP a partir de una molécula de glucosa.

CALORIMETRÍA

La calorimetría es la parte de la física que se encarga de la medición del calor en una reacción química o un cambio de estado usando un instrumento llamado calorímetro. Pero también se puede emplear un modo indirecto calculando el calor que los organismos vivos producen a partir de la producción de dióxido de carbono y de nitrógeno (urea en organismos terrestres), y del consumo de oxígeno

La calorimetría indirecta calcula el calor que producen los organismos vivos mediante su producción de dióxido de carbono y de los residuos de nitrógeno (frecuentemente amoníaco en organismos acuáticos o, también, urea en los terrestres).

Calor