La respiración celular, que es esencial para la vida, puede tener lugar tanto a través del proceso aeróbico como del anaeróbico.
Primero, la respiración celular es utilizada por la mayoría de los seres vivos para obtener energía vital para su supervivencia. Si bien, puede ocurrir a través del proceso aeróbico, que utiliza el oxígeno presente en el ambiente, también ocurre de forma anaeróbica, es decir, cuando el oxígeno no participa en él.
Además, en presencia de oxígeno, se produce la respiración celular en las mitocondrias. Como resultado, se divide en tres fases: la glucólisis, el ciclo de Krebs y la fosforilación oxidativa. Por el contrario, la respiración anaeróbica implica la fermentación , lo que da lugar al yogur y las bebidas alcohólicas.
Curiosamente, incluso el proceso de fotosíntesis está relacionado con la respiración celular, ya que ambos están interconectados. ¿Quieres saber por qué? ¡Pues bien, vamos!
Consideración de la respiración celular
En resumen, la respiración celular puede conceptualizarse como un proceso bioquímico de una célula encaminado a la obtención de energía . Esta acción es esencial para todas las funciones vitales.
Es solo que ocurren reacciones en las que se rompen los enlaces entre las moléculas, lo que libera energía.
Además, la respiración celular puede tener lugar de dos maneras. Tiene respiración aeróbica, es decir, está presente el oxígeno gaseoso del ambiente. Y también está la respiración anaeróbica, es decir, sin oxígeno.
respiración aeróbica
La mayoría de los seres vivos utilizan este proceso para obtener la energía que necesitan. En la respiración aeróbica se produce una descomposición de la molécula de glucosa, que se obtiene en la fotosíntesis .
Aunque es un proceso muy complejo, ya que tienen lugar varias reacciones químicas, podemos simplificarlo. Se puede hacer un resumen en la siguiente ecuación: C6H12O6 + 6 O2 ⇒ 6 CO2 + 6 H2O + Energía
Varias enzimas y coenzimas toman parte en las reacciones, actuando sobre las oxidaciones de las moléculas de glucosa. Esta sucesión de intervenciones produce dióxido de carbono , agua y moléculas de ATP, que transportan energía.
El proceso de respiración aeróbica en la célula se divide en tres etapas, con el objetivo de una mejor comprensión. Son la Glucólisis, el Ciclo de Krebs , así como la Fosforilación Oxidativa, también conocida como Cadena Respiratoria.
¿Qué es la glucólisis?
La glucólisis es el proceso en el que se descompone la glucosa, lo que provoca la liberación de energía. Esta fase metabólica tiene lugar en el citoplasma de la célula, aunque las demás tienen lugar en la mitocondria .
La glucosa, cuya fórmula es C6H12O6, se divide en dos moléculas de ácido pirúvico, que tiene la fórmula C3H4O3.
Ocurren en varios pasos oxidativos que involucran enzimas libres en el citoplasma, además de moléculas de NAD. Estos, a su vez, actúan en la deshidrogenación de moléculas.
Esto significa que extraen hidrógeno , por lo que añaden electrones a la cadena respiratoria. Al final quedan las dos moléculas de ATP, que actúan como carga de energía.
El ciclo de Krebs
Las moléculas de ATP que quedan de la oxidación de la glucosa dan lugar al piruvato, también llamado ácido pirúvico. Entran en la mitocondria, donde experimentan diversas reacciones y forman más moléculas de ATP.
Pero tenemos que retroceder en el tiempo, antes de iniciar el ciclo, aún en el citoplasma. Es que allí el piruvato sufre una descarboxilación, que es la pérdida de un carbono .
También pierde un hidrógeno, en la llamada deshidrogenación. En ambos casos se forma el grupo acetilo [CH3−C(=O)−] que, al unirse con la coenzima A, acaba formando acetil CoA.
Acetil CoA se integra en la mitocondria a través de diversas reacciones oxidativas, transformando los carbonos. Finalmente, el CO2 es transportado por la sangre y, finalmente, eliminado en la respiración.
Como resultado de la descarboxilación de moléculas, surge energía, que se agrega en moléculas de ATP. Con esto habrá transferencia de electrones, que son transportados por moléculas intermedias. Todo esto termina en la cadena que transporta electrones.
Respiración anaerobica
La respiración anaeróbica incluye un llamado aceptor de electrones, solo que no es oxígeno. Por cierto, a diferencia de la respiración aeróbica, aquí hay algunas bacterias que actúan.
Además, pueden utilizar diversas variedades de compuestos, que actúan como aceptores de electrones en la respiración. De esta manera, los compuestos nitrogenados, como los nitratos y los nitritos, ingresan al proceso.
También compuestos de azufre como sulfitos, anhídrido sulfuroso y sulfatos. Por último, el dióxido de carbono, que está compuesto por manganeso, hierro, cobalto e incluso uranio.
Fermentación en respiración anaeróbica
Es interesante notar que la respiración anaeróbica puede tomar otro curso, es decir, iniciar el proceso de fermentación. En él, el piruvato solo se oxida parcialmente, ya que no se sigue el Ciclo de Krebs.
La producción de ATP tampoco tiene lugar a través de una cadena de transporte de electrones. Esta fermentación es muy útil para la célula, ya que restaura el dinucleótido de nicotinamida y adenina (NAD), agotado durante la glucólisis.
Finalmente, es a través de la fermentación que surgen varios compuestos. Solo para ilustrar, ejemplos son el ácido láctico en el yogur, así como el alcohol en las bebidas alcohólicas.
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