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Respiración aerobia y anaerobia

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RESPIRACION AEROBIA Y<br />

ANAEROBIA<br />

trabajo<br />

Conalep Álvaro Obregón 1<br />

Escenotecnia


QUE SON<br />

La respiración puede definirse como<br />

el proceso mediante el cual los seres<br />

vivos intercambian con el medio,<br />

oxigeno y CO2.<br />

En los seres vivos mas evolucionado,<br />

el intercambio de los gases se realiza<br />

ante el ambiente, los órganos<br />

especializados que forman parte del<br />

aparato respiratorio y las células. En<br />

algunos seres vivos el transporte de<br />

gases se realiza a través de la<br />

sangre. El oxigeno que se encuentra<br />

en el interior oxida las sustancias<br />

protoplasmáticas. En este proceso se<br />

libera la energía y se produce gas<br />

carbónico (CO2).<br />

La respiración anaeróbica es un<br />

proceso biológico de oxido reducción<br />

de monosacáridos y otros<br />

compuestos en el que el aceptor<br />

terminal de electrones es una<br />

molécula inorgánica distinta del<br />

oxígeno, y más raramente una<br />

molécula inorgánica cadena<br />

transportadora de electrones análoga<br />

a la de la mitocondria en la<br />

respiración aeróbica. No debe<br />

confundirse con la fermentación, que<br />

es un proceso también anaeróbico,<br />

pero en el que no participa nada<br />

parecido a una cadena<br />

transportadora de electrones y el<br />

aceptor final de electrones es siempre<br />

una molécula orgánica como el NAD.<br />

En presencia de oxígeno, el ácido<br />

pirúvico proveniente de la glucólisis,<br />

se oxida totalmente en la mitocondria,<br />

este proceso se divide en dos fases.<br />

En la primera, el ácido pirúvico<br />

ingresa a la mitocondria donde es<br />

fraccionado y oxidado completamente<br />

hasta liberar CO2. Como oxidantes<br />

actúan coenzimas, que a su vez son<br />

reducidas. El hidrógeno unido a las<br />

coenzimas es transferido en la<br />

segunda fase al oxígeno molecular,<br />

con formación de agua.


PARA QUE<br />

SIRVEN<br />

Es un proceso también anaeróbico,<br />

pero en el que no participa nada<br />

parecido a una cadena<br />

transportadora de electrones y el<br />

aceptor final de electrones es siempre<br />

una molécula orgánica como el<br />

piruvato. La respiración an<strong>aerobia</strong> es<br />

un tipo de proceso metabólico<br />

exclusivo de ciertos microorganismos<br />

procarióticos.<br />

La degradación del ácido pirúvico se<br />

lleva a cabo en la matriz mitocondrial,<br />

donde se encuentran las enzimas del<br />

ciclo de Krebs (Hans Krebs postuló<br />

esta vía metabólica en 1937 y<br />

posteriormente recibió el premio<br />

Nobel por su trabajo) o de los ácidos<br />

tricarboxílicos, conocido también<br />

como ciclo del ácido cítrico. Los<br />

sistemas Red-0x del transporte de<br />

electrones se encuentran adosados a<br />

las crestas mitocondriales,<br />

terminando con la fosforilación<br />

oxidativa, la que ocurre tanto en<br />

bacterias aeróbicas como en las<br />

mitocondrias de células eucarióticas.<br />

En el proceso anaeróbico no se usa<br />

oxígeno, sino que para la misma<br />

función se emplea otra sustancia<br />

oxidante distinta, como el sulfato o el<br />

nitrato. En las bacterias con<br />

respiración an<strong>aerobia</strong> interviene<br />

también una cadena transportadora<br />

de electrones en la que se re oxidan<br />

los coenzimas reducidos durante la<br />

oxidación de los substratos<br />

nutrientes; es análoga a la de la<br />

respiración <strong>aerobia</strong>, ya que se<br />

compone de los mismos elementos<br />

(citocromos, quinonas, proteínas<br />

ferrosulfúricas, etc.). La única<br />

diferencia, por tanto radica, en que el<br />

aceptor último de electrones no es el<br />

oxígeno.


FUNCION<br />

Todos los posibles aceptores en la<br />

respiración anaeróbica tienen un<br />

potencial dereducción menor que el<br />

O2, por lo que, partiendo de los<br />

mismos sustratos (glucosa,<br />

aminoácidos, triglicéridos), se genera<br />

menos energía en este metabolismo<br />

que en la respiración <strong>aerobia</strong><br />

convencional.<br />

La respiración acompaña a la<br />

transformación bioquímica de la<br />

energía disponible en los orgánicos<br />

derivados de alimentos, hasta la<br />

energía utilizada para los fenómenos<br />

de síntesis y transporte. La<br />

transformación anterior, que suele<br />

identificarse como metabolismo,<br />

requiere a menudo la presencia de<br />

oxigeno y comprende la oxidación<br />

completa de orgánicos hasta bióxido<br />

de carbono y agua (respiración<br />

<strong>aerobia</strong>). Si la oxidación es<br />

incompleta, los productos terminales<br />

son compuestos orgánicos, no<br />

intervienen en forma típica el oxigeno<br />

y el proceso se identifica como<br />

respiración an<strong>aerobia</strong>.<br />

El intercambio de gases de la<br />

respiración también depende de dos<br />

movimientos de convección de<br />

líquidos. El primero es el transporte<br />

masivo del medio externo, aire o<br />

agua, a través de las superficies para<br />

intercambio respiratorio externo. El<br />

segundo es el transporte de líquidos<br />

celómicos o a través de las<br />

superficies internas del órgano<br />

respiratorio. Estos dos transportes de<br />

convección se conocen como<br />

ventilación y circulación. Y son<br />

procesos activos, impulsados por<br />

bombas ciliares o musculares.


EN QUE<br />

CONSISTE<br />

La respiración an<strong>aerobia</strong> consiste en<br />

que la célula obtiene energía de una<br />

sustancia sin utilizar oxígeno; al<br />

hacerlo, divide esa sustancia en<br />

otras; a la respiración an<strong>aerobia</strong><br />

también se le llama fermentación.<br />

Probablemente la respiración<br />

an<strong>aerobia</strong> más conocida sea la de las<br />

lavaduras de la cerveza<br />

(Saccharomyces cerevisiae), que son<br />

hongos unicelulares.<br />

reversiblemente con O2, CO2, y<br />

protones+. Los pigmentos<br />

respiratorios aumentan el intercambio<br />

de gases de la respiración al<br />

aumentar la capacidad para el<br />

transporte masivo de ellos y también<br />

al influir en la presión parcial de<br />

gases y sus gradientes entre las<br />

superficies del intercambio tisular.<br />

TIPOS<br />

Por eso los órganos o aparatos<br />

respiratorios se hallan estrechamente<br />

ligados al sistema circulatorio, en el<br />

que se han desarrollado elementos<br />

celulares especializados en<br />

transportar el oxigeno, lo que<br />

consiguen capturando a este<br />

mediante pigmentos tales como la<br />

hemoglobina.<br />

En muchos vertebrados e<br />

innumerables invertebrados, el medio<br />

interno circulante de liquido<br />

celómicos, hemolinfa o sangre,<br />

contiene un pigmento respiratorio<br />

como seria hemocianina o la<br />

hemoglobina, que se liga<br />

Existen 2 tipos de organismos<br />

anaerobios; los estrictos y los<br />

facultativos. Los estrictos mueren en<br />

presencia del oxígeno, por lo cual<br />

existen en las profundidades de la<br />

corteza terrestre y del mar, donde no<br />

hay oxígeno, y en el intestino de<br />

muchos animales, incluido el nuestro<br />

(en esos sitios no abunda el oxígeno).<br />

Pero, algunas especies viven en<br />

zonas más superficiales, como el<br />

material en descomposición del<br />

suelo en zonas de mucha vegetación,<br />

zonas pantanosas o el fondo de los<br />

lagos es el caso de las bacterias de<br />

los géneros Clostridium,<br />

Ruminococcus, Fusobacterium y<br />

Methanobacterium.


espiratorios, como los ya dichos<br />

pulmonares y branquiales.<br />

Interna:<br />

Esta consiste en el proceso gradual<br />

de reacción química entre el O2 y las<br />

pequeñas moléculas orgánicas<br />

procedentes del alimento.<br />

<strong>Respiración</strong> An<strong>aerobia</strong>:<br />

Esta se realiza en ausencia de<br />

oxigeno del aire. Es la<br />

descomposición parcial de la glucosa<br />

sin la participación de oxigeno. La<br />

respiración an<strong>aerobia</strong> se conoce con<br />

el nombre de fermentación que es la<br />

industrialización de bebidas<br />

alcohólicas.<br />

<strong>Respiración</strong> Aerobia:<br />

Esta se realiza en presencia de<br />

abundante oxigeno del aire el cual se<br />

usa para descomponer la glucosa.<br />

La respiración <strong>aerobia</strong> se divide en<br />

dos tipos:<br />

- Externa.<br />

- Interna.<br />

Externa:<br />

Es el intercambio de O2 y CO2 entre<br />

el organismo y su medio. En casi<br />

todos los organismos multicelulares y<br />

en casi todos los vertebrados, con<br />

excepción de unas cuantas<br />

salamandras que carecen de<br />

pulmones y branquias, la respiración<br />

externa se hace en estructuras<br />

especializadas llamados órganos<br />

- Directa<br />

<strong>Respiración</strong><br />

- Indirecta<br />

<strong>Respiración</strong> Directa:<br />

Se realiza a través de una membrana<br />

que se encuentra en contacto con el<br />

aire.<br />

<strong>Respiración</strong> Indirecta:<br />

Es cuando las células no se<br />

encuentran en contacto con el medio<br />

y los gases tienen que llevarse hacia<br />

el cuerpo y hacia la célula.<br />

Para esta respiración es necesario un<br />

conjunto de órganos especializados<br />

para el intercambio gaseoso.<br />

El conjunto de órganos y tejidos<br />

responsables de suministrar oxígeno<br />

al organismo y liberar CO2 recibe el<br />

nombre deaparato respiratorio.


DONDE A VITAN<br />

Viven en el suelo descomponen los<br />

restos de plantas y animales muertos;<br />

generalmente habitan en la capa<br />

negra que se llama humus; como<br />

continuamente está en<br />

descomposición, no contiene aire con<br />

oxígeno.<br />

Los organismos anaerobios<br />

facultativos también pueden realizar<br />

la respiración <strong>aerobia</strong> si se<br />

encuentran en presencia de oxígeno.<br />

La mayoría de las especies que<br />

fermentan la leche, el queso, el vino,<br />

la cerveza, el pulque, etc., son<br />

facultativas, por ejemplo, la leche que<br />

tomamos contiene las bacterias que<br />

se utilizan para elaborar quesos y<br />

yogurt; cuando la leche no se<br />

refrigera comienzan a<br />

descomponerla. Las levaduras del<br />

vino se encuentran sobre la cáscara<br />

de las uvas y luego en su jugo.<br />

que la glucólisis lo requiere y cesa su<br />

suministro cuando se agota, lo que<br />

resulta en la muerte celular. A<br />

continuación se muestra un bosquejo<br />

general de los pasos anaeróbicos.<br />

Sigue la organización de Karp.<br />

La respiración anaeróbica (tanto la<br />

glucólisis como la fermentación), se<br />

lleva a cabo en la parte líquida del<br />

citoplasma, mientras que la mayor<br />

parte de la producción de energía de<br />

la respiración aeróbica, tiene lugar en<br />

las mitocondrias. La respiración<br />

anaeróbica deja una gran cantidad de<br />

energía en las moléculas de etanol o<br />

lactato, que la célula no puede utilizar<br />

y debe excretar.<br />

La glucólisis produce dos moléculas<br />

de ATP, por lo que es el primer paso<br />

de la respiración anaeróbica. El<br />

piruvato, el producto de la glicólisis,<br />

se puede utilizar en la fermentación<br />

para producir etanol y NAD+ o para la<br />

producción de lactato y NAD+. La<br />

producción de NAD+ es crucial, ya


CONCLUSION<br />

Que las respiraciones se dan en dos<br />

diferentes lugares uno donde<br />

necesita oxígeno y el otro donde no lo<br />

necesita tanto como uno y que<br />

ayudan en la glucosa que se crea<br />

donde estas se ven más común<br />

mente una de las dos respiraciones<br />

por que si no lo hubieran investigado<br />

no supiéramos sobre estas dos<br />

funciones importantes para los seres<br />

y algunas bacterias.<br />

anaeróbica al ácido láctico, para<br />

continuar proporcionando ATP para la<br />

función celular.<br />

La respiración aeróbica, o respiración<br />

celular en presencia de oxígeno,<br />

utiliza el producto final de la glicólisis,<br />

el piruvato, en el ciclo TCA, para<br />

producir mucha más moneda de<br />

energía en forma de ATP, que la que<br />

se puede obtener por cualquier vía<br />

anaeróbica. La respiración aeróbica<br />

es característica de las células<br />

eucariotas cuando tienen suficiente<br />

oxígeno, y la mayor parte tiene lugar<br />

en las mitocondrias<br />

El primer paso en la respiración<br />

celular de todas las células vivas es<br />

la glucólisis, que puede llevarse a<br />

cabo sin la presencia de oxígeno<br />

molecular. Si el oxígeno está<br />

presente en la célula, entonces puede<br />

tomar ventaja de la respiración<br />

aeróbica a través del ciclo TCA, para<br />

producir mucha más energía útil en<br />

forma de ATP, que por cualquier vía<br />

anaeróbica. Sin embargo, las vías<br />

anaeróbicas son importantes y son la<br />

única fuente de ATP para muchas<br />

bacterias anaeróbicas. Las células<br />

eucariotas también recurren a vías<br />

anaeróbicas, si su suministro de<br />

oxígeno es bajo. Por ejemplo, cuando<br />

las células musculares están<br />

trabajando muy duro y agotan su<br />

suministro de oxígeno, utilizan la vía<br />

pero en el que no participa nada<br />

parecido a una cadena<br />

transportadora de electrones y el<br />

aceptor final de electrones es siempre<br />

una molécula orgánica como el<br />

piruvato. La respiración an<strong>aerobia</strong> es<br />

un tipo de proceso metabólico<br />

exclusivo de ciertos microorganismos<br />

procarióticos.


Las bacterias que pueden ocasionar<br />

enfermedades que ocasionan la<br />

muerte de las personas u otras que<br />

propician la aparición del botulismo o<br />

del tétanos, por ejemplo, son las que<br />

tienen este citado tipo de respiración.<br />

Partiendo de esta premisa podemos<br />

establecer que está formado por dos<br />

palabras. La primera de ellas,<br />

respiración, se compone de tres<br />

partes latinas: el prefijo re– que<br />

puede traducirse como “repetición”, el<br />

verbo spirare que equivale a “soplar”<br />

y el sufijo –ción que es sinónimo de<br />

“acción”.<br />

Así, mientras que un ejemplo de<br />

<strong>aerobia</strong> podría ser la que llevan a<br />

cabo los seres humanos pues<br />

necesitan el oxígeno para vivir, una<br />

muestra de anaeróbica sería la que<br />

desarrollan diversos tipos de<br />

bacterias.<br />

La segunda palabra, <strong>aerobia</strong>, como<br />

decíamos anteriormente procede del<br />

griego. En este caso emana de la<br />

unión de aero, que significa “aire”, y<br />

de bio que hace referencia a “animal”.<br />

e utiliza en el campo de la biología<br />

para hacer mención a aquel que<br />

requiere oxígeno para subsistir. Lo<br />

que guarda relación con los<br />

organismos clasificados como<br />

aerobios se conoce como aeróbico.


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