Guía de Estudio Biología General

GUÍA DE ESTUDIO 5
Procesos fisiológicos – Respiración celular
Explique adecuadamente porque razón la respiración celular es importante para los seres
vivos. Fundamente y detalle.
El proceso fisiológico y catabólico conocido como respiración celular, permite a los seres vivos el
intercambio de gases (oxígeno – dióxido de carbono), y la obtención de energía para la célula que luego
podrá llevar a cabo distintas funciones de manera óptima.
Explique por qué razón la respiración celular es un proceso catabólico. Fundamente y detalle.
El catabolismo es una de las dos partes del proceso metabólico (anabolismo y catabolismo), este se
caracteriza por encargarse de la degradación de moléculas complejas, mientras que su contraparte
(anabolismo) consiste en fabricar y almacenar moléculas o compuestos complejos. El proceso
catabólico luego de degradar las moléculas complejas, las convierte en moléculas simples, por ejemplo;
en el proceso de fotosíntesis, toma la glucosa generada y la degrada para formar ATP que será energía
útil para la planta. Proceso exergónico, que libera energía.
La respiración celular responde al proceso en que el oxígeno penetra en la planta para que la misma
para luego ser degradado o descompuesto, generando ATP, energía que la planta podrá utilizar para
otros procesos, como fotosíntesis, por ejemplo, esa parte queda en la planta y el resto vuelve al
exterior siendo liberado en forma de dióxido de carbono.
Diferencie claramente el proceso de fotosíntesis y el de respiración celular. Base su respuesta

en los siguientes aspectos: tipo de reacción (catabólica o anabólica), estado energético
(exergónica o endergónica), sustratos, productos y lugar de la célula donde se realiza.
 Fotosíntesis: Proceso anabólico (forma compuestos complejos), endergónica, produce oxígeno

(molécula compleja) y glucosa (compuesto complejo). Se caracteriza por tomar moléculas
simples y formar compuestos complejos.
 Respiración celular: Proceso catabólico (degrada compuestos complejos), exergónica, libera

dióxido de carbono y agua (moléculas simples). Toma compuestos complejos para degradarlos
y liberar moléculas simples.
Complete el siguiente cuadro referente a las características de cada una de las etapas de la
respiración celular:
ETAPA LUGAR DE LA DONDE OCURRE SUSTRATOS

MITOCONDRIA PRODUCTOS
Glucólisis Citoplasma Citoplasma 2 ATP por molécula de

glucosa
Descarboxilación Matriz mitocondrial Interior de la Entre 0 y 2 ATP por
oxidativa mitocondria molécula de glucosa
Ciclo de Krebs Matriz mitocondrial Interior de la 2 ATP por molécula de

(en células mitocondria glucosa
eucariontes), y en el
citosol (en células
procariontes)
Cadena de transporte Membrana interna y Interior de la 34 ATP por molécula
de electrones crestas mitocondriales mitocondria de glucosa
¿Qué utilidad tienen los compuestos conocidos como NADH y FADH2 en la respiración celular?
Ambos compuestos son acarreadores de electrones, son parte de la cadena de electrones, se

encuentran cercanas al inicio de ésta. El NADH contribuye con la oxidación de procesos celulares como
la glucólisis, por ejemplo, para oxidar la glucosa. Mientras que el FADH 2 contribuye a la fosforilación
oxidativa en la mitocondria. Finalmente terminan convirtiéndose en ATP. 1 NADH produce 3 ATP,
mientras que 1 FADH2 produce 2 ATP.
El destino metabólico del piruvato formado durante la glucólisis dependerá en gran medida de
la concentración de oxígeno en el medio. Si el medio es anaeróbico, el piruvato se destinará a
una ruta fermentativa. En base a lo anterior, diferencie la respiración celular y las
fermentaciones, en base al rendimiento energético del proceso.
El producto final de una fermentación siempre es una molécula orgánica como el etanol o el alcohol,
por ejemplo, esto se debe a que las moléculas de glucosa no se degradan en su totalidad. Mientras que
en la respiración celular la glucosa se degrada totalmente produciendo CO2.
El rendimiento energético producido por la fermentación es muy bajo y corresponde a tan solo 2 ATP
por molécula de glucosa, mientras que el rendimiento energético obtenido de la respiración celular es
mucho mayor, este proceso produce 36 o 38 ATP por molécula de glucosa.
Se sabe que los lípidos y aminoácidos pueden ser utilizados como sustratos de la respiración
celular. En base a ello, investigue en que consiste el proceso de “beta oxidación” y
“desaminación oxidativa”. Explíquelos brevemente.
Aminoácidos y lípidos son utilizados como rutas alternativas en situaciones de gran estrés (casos
particulares y poco comunes) en la planta. Falta de glucosa. Es en estos casos cuando se producen
estos procesos.
 Beta oxidación: El proceso de beta oxidación se define como un proceso catabólico necesario
para la metabolización completa de los ácidos grasos en la mitocondria, esto para producir
energía en forma de ATP. Lo que hace la beta oxidación es descomponer de manera progresiva
las grandes cadenas de carbohidratos presentes en los ácidos grasos en moléculas de acetil-
CoA, esto para facilitar y optimizar el proceso de degradación en el ciclo de Krebs. Además,
también se producen coenzimas (NADH y FADH2) que liberan a su vez una cierta cantidad de
energía útil.
 Desaminación oxidativa: Esta reacción se encarga de la degradación del grupo amino del L-
glutamato, quedando de éste, amoniaco (NH3) o ión amonio (NH4+) a medida que el carbono
se oxida y se regenera el cetoglutarato. La enzima glutamato deshidrogenasa se encarga de
degradarla, utilizando como coenzima NADH.
Explique adecuadamente cómo los siguientes factores determinarán la intensidad respiratoria
de la célula: temperatura, concentración de oxígeno y disponibilidad de glucosa.
Entendiendo que la intensidad respiratoria se refiere a la cantidad de gas intercambiado por una
unidad de tiempo determinada.
Temperatura: la temperatura óptima para la respiración en plantas supone como intensidad

máxima los 40°C, variando entre los 30 y 40°C. Temperaturas mas elevadas pueden llegar a causar
una desnaturalización de las proteínas a degradar.
Concentración de oxígeno: la intensidad respiratoria de las plantas terrestres el óptima a las

normales concentraciones de oxígeno en la atmósfera. La respiración depende de la disponibilidad
y concentración de oxígeno, para la mayor parte de las plantas terrestres consta de un límite que
se obtiene o que alcanza con un 20% del oxígeno presente en el aire.
Disponibilidad de glucosa: Se trata del compuesto complejo que degrada la respiración celular, por
lo tanto, sin glucosa o la poca presencia de ésta dificultará el proceso. En casos particulares la
glucosa se ve reemplazada por aminoácidos o lípidos, sin embargo, es solo en algunos casos.

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Procesos fisiológicos – Respiración celular

Diferencie claramente el proceso de fotosíntesis y el de respiración celular. Base su respuesta

 Fotosíntesis: Proceso anabólico (forma compuestos complejos), endergónica, produce oxígeno

 Respiración celular: Proceso catabólico (degrada compuestos complejos), exergónica, libera

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Glucólisis Citoplasma Citoplasma 2 ATP por molécula de

Ciclo de Krebs Matriz mitocondrial Interior de la 2 ATP por molécula de

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