Embed Size (px)
Citation preview
11El oxígeno como
nutrimento y su función en la
respiración celular
Es el único nutrimento que se obtiene por medios distintos a la dieta y su función principal en el metabolismo es la captación de
iones hidrógeno y átomos de carbono para formar agua y
bióxido de carbono.
El oxígeno debe captarse continuamente por las vías
r espiratorias y transportarse a través de la circulación sanguínea hasta las células, donde se lleva
a cabo la respiración celular. mento que se
Elco
r esptravéshasta
El oxígeno en el interior del cuerpo, se combina con el
carbono y se transforma en CO2, que es transportado por la
hemoglobina a través del torrente sanguíneo hasta los pulmones
para ser expulsado.
Los glóbulos rojos de la sangre
transportan el oxígeno unido a la hemoglobina, que es un complejo
de proteínas, pigmentos hemínicos y hierro.
El Sistema Respiratorio está formado por la nariz, la
faringe, la laringe, la tráquea y los pulmones (que
contienen en su interior bronquios, bronquiolos y
alveolos pulmonares), cuya función principal es llevar a
cabo el intercambio de gases (oxígeno y bióxido de
carbono) entre l a sangre y el ambiente.
El Sis
far
co
alveo
cab
El oxígeno como nutrimento y su función en la respiración celular
El oxígeno como nutrimento y su función en la respiración celular
La concentración del hemoglobina en la sangre
depende de la presión del aire y la
disponibilidad de
oxígeno en el ambiente.
A nivel del mar, la presión del aire es de 15 libras por
presión va disminuyendo
gradualmente con la altura.
Con el incremento de altura, el
porcentaje de oxígeno sigue siendo el mismo, pero la menor
presión de aire hace que existan menos moléculas de
oxígeno disponibles, por lo que el organismo trata de
compensar produciendo más
hemoglobina.
El principal mecanismo de
adaptación del organismo a la altura es el incremento de la
frecuencia cardiaca (taquicardia) y la aceleración
del ritmo respiratorio (taquipnea), con lo que se trata
de compensar la entrega de
oxígeno a los tejidos.
o La síntesis de eritrocitos se asocia con la liberación de
eritropoyetina, hormona que viaja desde los riñones hasta la médula ósea roja cuando las concentraciones de hemoglobina
caen. o Con insuficiencia renal crónica terminal, las nefronas se vuelven
incapaces de producir eritropoyetina por lo que ésta debe suplementarse para evitar que el paciente presente anemia.
o Para combinarse con el oxígeno, los eritrocitos deben contener hemoglobina suficiente y esto depende de las concentraciones
de hierro en el organismo. o Los eritrocitos se destruyen en el bazo o en la circulación
sanguínea después de una vida media de 120 días; entonces, la
hemoglobina se degrada y el hierro se reintegra a los eritrocitos nuevos que se forman en la médula ósea.
oooooooooo
ooooooooo
oooooooo
ooooooooo
pulgada cuadrada, pero esta
El oxígeno como nutrimento y su función en la respiración celular
Obtención
Absorción
Disponibilidad
Hierro
El bióxidode carbono
es un producto final del metabolismo celular
aerobio liberado continuamente a los
tejidos del organismo.
Al salir de las células, el
CO2 se difunde por el plasma venoso (donde
es más soluble que el oxígeno) e ingresa a los
eritrocitos.
g
El CO2 se transporta en
la sangre de 3 formas diferentes: 90% en forma
de bicarbonato, 5% disuelto y libre y 5%
unido a la hemoglobina (carbaminohemoglobina)
A
ele
Intercambio de gases: Oxígeno y Bióxido de Carbono
La absorción es más eficiente si se
consume como parte de la
hemoglobina de la sangre o como
mioglobina de la carne (forma hemínica); sin embargo, los
oxalatos, fitatos y taninos inhiben la
absorción.
El hierro se obtiene de alimentos como el
hígado,carne, pescados y mariscos y leguminosas, entre
otros. Se absorbe principalmente en
duodeno y yeyuno. La deficiencia de hemoglobina por
carencia de hierro conduce a anemia
ferropénica.
El hierro no hemínico se absorbe mejor en su estado reducido; su
solubilidad mejora por la acidez del estómago
y por el cambio de estado iónico de férrico
a ferroso en el contenido de la luz
intestinal. La vitamina C evita que el hierro se
oxide.
El oxígeno como nutrimento y su función en la respiración celular
El intercambio de gases se lleva a cabo en los
alveolos pulmonares y en los tejidos periféricos.
En los pulmones, los capilares que transportan
sangre rica en CO2, intercambian este gas en los
alveolos, quienes lo expulsan por medio de la
espiración.
Al inspirar, el aire rico en oxígeno llega hasta los alveolos a través de las
vías pulmonares.
El oxígeno se difunde hacia los capilares
sanguíneos y penetra en los eritrocitos para un irse
a la hemoglobina.
La sangre se enriquece con oxígeno y viaja hacia
el lado izquierdo del corazón en dirección a
los tejidos.
Al llegar a los tejidos, los capilares sanguíneos liberan
oxígeno unido a la hemoglobina, el cual llega
hasta el interior de las células para ser utilizado en procesos
metabólicos.
Por lo regular, el oxígeno se emplea para captar átomos de
carbono o hidrógeno y carbono para eliminar agua y
CO2 como desechos metabólicos.
El CO 2 se difunde al interior de los capilares donde se
mezcla con agua para formar bicarbonatos o viaja
unido a la hemoglobina hacia el lado derecho del
corazón.
El oxígeno como nutrimento y su función en la respiración celular
Están compuestos de glicerol y tres ácidos grasos. Para degradarse, primero se separan los
ácidos grasos de la molécula y posteriormente, se va oxidando hasta que toda la cadena se convierte en fragmentos de 2 átomos de carbono, proceso conocido como beta oxidación. La
beta oxidación se lleva a cabo en la mitocondria con NAD y FAD como aceptores de los átomos
de hidrógeno que serán llevados a la cadena de transporte de electrones para formar enlaces de alta energía en forma de ATP. En este proceso, los carbonos se oxidan hasta llegar a CO2.
Función del Oxígeno en el Metabolismo de las Células
Hidratos de Carbono
Triglicéridos
La glucosa y los ácidos grasos están compuestas de moléculas de carbono, hidrógeno y oxígeno en diferentes proporciones. Al oxidarse en la glucólisis y en el ciclo de Krebs, los carbonos de los monosacáridos serán eliminados en un proceso conocido como descarboxilación (pérdida de CO2). Para eliminar 6 átomos de carbono, se requieren 6 moléculas de oxígeno para formar 6 moléculas de CO2. Tanto en glucólisis como en el ciclo de Krebs, en la descarboxilación se pierden hidrógenos, los cuales se unen a cofactores como NAD o FAD, que los transportaran a la cadena respiratoria (en las crestas de la mitocondria). En la cadena respiratoria, los átomos de hidrógeno (electrones) se transportan entre diferentes proteínas (citocromos) para liberar energía en forma de calor. Al final de la cadena respiratoria, los hidrógenos son captados por el oxígeno y forman moléculas de agua (metabólica), de la cual, por cada 100 g de lípidos oxidados se producen 107 ml, por cada 100 g de hidratos de carbono, 55 ml y por cada 100 g de proteínas, 41 ml. Al final de la oxidación total de una molécula de glucosa, se obtiene 38 moléculas de ATP, 6 de CO2 y 6 de agua metabólica.
El oxígeno como nutrimento y su función en la respiración celular
Aminoácidos
Son moléculas compuestas de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. El nitrógeno se encuentra en forma de grupos amino (-NH2) unidos a un esqueleto de carbono, hidrógeno y oxígeno conocido como alfa cetoácido. Para que los aminoácidos puedan ser utilizados para producir energía, urea u otros aminoácidos dispensables, deben ser desaminados (quitarles el grupo amino), proceso realizado por enzimas desaminasas, transaminasas o aminotransferasas. En la célula existen aminoácidos y cetoácidos. Los primeros tienen el grupo amino (-NH2) en el carbono número dos, mientras que los cetoácidos tienen un grupo cetona (-C=O) en la misma posición. Un cetoácido como el piruvato puede convertirse en alanina tomando el grupo amino de otro aminoácido como el ácido glutámico. Al ceder su grupo amino, el ácido glutámico se convierte en cetoglutárico. Por otra parte, los aminoácidos pueden perder su grupo amino sin cederlo a un cetoácido, convirtiéndolo en amoniaco (NH3) y posteriormente, combinado con CO2, se convertirá en urea.
