Rutas metabólicas: localización celular, ácidos nucleicos y respiración

Resumen

El documento compara la localización celular de rutas metabólicas como la glucólisis, la β-oxidación, el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria en células procariotas y eucariotas. Además, explica qué son los ácidos nucleicos (ADN y ARN), distingue la respiración aeróbica de la anaeróbica y describe brevemente la β-oxidación y la enzima rubisco.

Puntos clave

La glucólisis ocurre en el citosol tanto en procariotas como en eucariotas.
La β-oxidación se localiza en el citosol en procariotas y en la matriz mitocondrial en eucariotas.
El ciclo de Krebs se realiza en el citosol en procariotas y en la matriz mitocondrial en eucariotas.
Los ácidos nucleicos son polímeros de nucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster; los tipos básicos son el ADN y el ARN.
En la respiración aeróbica el aceptor final de electrones es el oxígeno molecular, que se reduce a agua.
En la respiración anaeróbica el aceptor final de electrones es una molécula distinta del oxígeno, y no debe confundirse con la fermentación.
La rubisco es la enzima que fija el carbono en el ciclo de Calvin y es la proteína más abundante de la Tierra.

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Rutas metabólicas y localización celular

RUTA METABÓLICA	LOCALIZACIÓN
RUTA METABÓLICA	Célula procariota	Célula eucariota
Glucólisis	Citosol	Citosol
β-oxidación	Citosol	Matriz mitocondrial
Ciclo de Krebs	Citosol	Matriz mitocondrial
Cadena respiratoria	Membrana plasmática	Membrana de crestas mitocondriales (MMI)

Rutas metabólicas

¿Qué tipos de moléculas son los ácidos nucleicos y cuáles conoces?

Los ácidos nucleicos son grandes polímeros formados por la repetición de monómeros denominados nucleótidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster. Se forman largas cadenas; algunas moléculas de ácidos nucleicos llegan a alcanzar tamaños gigantescos, de millones de nucleótidos encadenados. Existen dos tipos básicos, el ADN y el ARN.

ADN: ácido desoxirribonucleico, molécula hereditaria principal en la mayoría de los organismos.
ARN: ácido ribonucleico, implicado en la síntesis de proteínas y otras funciones celulares.

Respiración celular

Respiración aeróbica

Respiración aeróbica: el aceptor final de electrones es el oxígeno molecular, que se reduce a agua. La realizan la inmensa mayoría de organismos, incluidos los humanos. Los organismos que llevan a cabo este tipo de respiración reciben el nombre de organismos aeróbicos.

Respiración anaeróbica

Respiración anaeróbica: el aceptor final de electrones es una molécula inorgánica distinta del oxígeno, y, más raramente, una molécula orgánica. Es un tipo de metabolismo muy común en muchos microorganismos, especialmente procariotas. No debe confundirse con la fermentación, proceso también anaeróbico, pero en el que no interviene nada parecido a una cadena transportadora de electrones.

La β-oxidación (β-oxidación)

La β-oxidación es un proceso catabólico de los ácidos grasos en el cual se produce la remoción, mediante oxidación, de un par de átomos de carbono sucesivamente en cada ciclo del proceso, hasta que el ácido graso se descompone por completo en forma de moléculas acetil-CoA, que serán posteriormente oxidadas en la mitocondria para generar energía química en forma de ATP. La β-oxidación de ácidos grasos consta de cuatro reacciones recurrentes.

Rubisco (Ribulosa 1,5-bifosfato carboxilasa/oxigenasa)

Rubisco, la enzima que fija el carbono en el ciclo de Calvin, es la proteína más abundante en la Tierra. Cada carbono de nuestro cuerpo ha sido procesado por la rubisco, dado que el carbono procede directa o indirectamente de los vegetales.

Preguntas frecuentes

¿Dónde ocurre la β-oxidación en una célula eucariota?

En la célula eucariota, la β-oxidación se produce en la matriz mitocondrial. En las células procariotas, en cambio, se realiza en el citosol.

¿Cuál es la diferencia entre respiración anaeróbica y fermentación?

En la respiración anaeróbica el aceptor final de electrones es una molécula inorgánica distinta del oxígeno, y participa una cadena transportadora de electrones. La fermentación también es anaeróbica, pero no interviene nada parecido a esa cadena.

¿Qué son los ácidos nucleicos?

Son grandes polímeros formados por la repetición de nucleótidos unidos mediante enlaces fosfodiéster. Existen dos tipos básicos: el ADN, molécula hereditaria principal, y el ARN, implicado en la síntesis de proteínas.