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Ruta de la respiración celular – glucólisis, reacción de enlace, ciclo de Krebs, cadena de transporte de electrones y fermentación

BiologíaBiología celularEdades 15–16

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Recorre paso a paso la glucólisis en el citoplasma, la reacción de enlace y el ciclo de Krebs en la matriz mitocondrial y la fosforilación oxidativa en la membrana interna, con un recuento de átomos de carbono, CO₂, NADH, FADH₂, ATP y O₂ por glucosa (unos 30–32 ATP). En el modelo en vivo, quita el O₂, añade cianuro o el desacoplante DNP, activa o desactiva etapas, o cambia de célula muscular a levadura, y observa el gradiente de protones, el nivel de ATP, el rendimiento de ATP por glucosa, el consumo de glucosa y de O₂ y la formación de lactato o etanol; anota cada ensayo en una tabla.

Lección: Respiración celular: glucólisis, reacción de enlace (descarboxilación oxidativa del piruvato), ciclo de Krebs, cadena de transporte de electrones y quimiosmosis (fosforilación oxidativa), respiración anaerobia (fermentación)

Qué muestra

La respiración celular libera la energía de la glucosa para producir ATP. La glucólisis, en el citoplasma, divide la glucosa en dos piruvatos y da 2 ATP y 2 NADH. En la matriz mitocondrial, la reacción de enlace y el ciclo de Krebs liberan los seis carbonos como CO₂ y cargan NADH y FADH₂. En la membrana interna, la cadena de transporte de electrones usa esos electrones para bombear H⁺; el oxígeno es el aceptor final, y los H⁺ que vuelven por la ATP sintasa producen la mayor parte del ATP. Sin oxígeno, la fermentación a lactato o etanol regenera el NAD⁺.

Cómo usarla

En Paso a paso, pulsa Siguiente para seguir una glucosa etapa por etapa y lee la tabla de balance. En Modelo en vivo, desmarca Hay O₂, marca Añadir cianuro, sube Desacoplante DNP o desmarca una etapa, y observa la gráfica y la tabla por glucosa. Pulsa Anotar resultado cuando las líneas se estabilicen para comparar condiciones. Cambia Célula a levadura para ver la fermentación alcohólica.

Parámetros que puedes cambiar

  • Vista Paso a paso con una glucosa, Modelo en vivo
  • Hay oxígeno
  • Añadir cianuro (bloquea el complejo IV)
  • Dosis del desacoplante DNP 0–100 %
  • Tipo de célula Célula muscular animal (fermentación láctica), Levadura (fermentación alcohólica)
  • Glucólisis activa
  • Reacción de enlace activa
  • Ciclo de Krebs activo
  • Cadena de transporte de electrones activa

Preguntas para explorar

  1. ¿Por qué se detiene el ciclo de Krebs sin oxígeno, aunque no usa oxígeno directamente?
  2. El cianuro y el DNP reducen el ATP; ¿por qué el consumo de O₂ sube con DNP y se detiene con cianuro?
  3. ¿Por qué una célula consume glucosa más rápido cuando pasa a fermentar?

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