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respiración celular

Características de la respiración celular

La respiración celular es el conjunto de reacciones y procesos metabólicos que tienen lugar en las células de los organismos para convertir la energía bioquímica de los nutrientes en trifosfato de adenosina (ATP), y luego liberar los productos de desecho. Las reacciones implicadas en la respiración son reacciones catabólicas que implican la reacción redox (oxidación de una molécula y la reducción de la otra).

Los nutrientes utilizados por las células animales y vegetales en la respiración son el azúcar, los aminoácidos y los ácidos grasos, y un agente oxidante común (aceptor de electrones) que es el oxígeno molecular (O2). Las bacterias y arqueas también puede ser lithotrophs y estos organismos pueden respirar con una amplia gama de moléculas inorgánicas como donadores de electrones y receptores, tales como el azufre, iones metálicos, el metano o el hidrógeno. Los organismos que utilizan el oxígeno como aceptor final de electrones en la respiración se describen como aeróbicos, mientras que los que no, se los conoce como anaeróbicas.

Veamos a continuación cuáles son las principales modalidades de la respiración celular:

La respiración aeróbica, que es una de las más conocidas, es el principal medio por el cual las plantas y los animales utilizan la energía en forma de compuestos orgánicos que se crearon previamente a través de la fotosíntesis.
La respiración aeróbica requiere oxígeno para generar energía (ATP). Aunque los carbohidratos, las grasas y las proteínas pueden ser procesados y consumidos como reactivo, es el método preferido de distribución de piruvato en la glucólisis y requiere que el piruvato entre en la mitocondria para ser completamente oxidado por el ciclo de Krebs. El producto de este proceso es la energía en forma de ATP (trifosfato de adenosina), por la fosforilación a nivel de sustrato.

La mayoría de los ATP (trifosfato de adenosina) producidos por la respiración celular aeróbica se realiza mediante la fosforilación oxidativa. Este mecanismo funciona mediante la energía liberada en el consumo de piruvato que se utiliza para crear una potencial quimiosmótica a través del bombeo de protones por medio de una membrana.
El metabolismo aeróbico resulta ser, aproximadamente, unas 19 veces más eficiente en comparación con el metabolismo anaeróbico (que produce 2 moles de ATP por mol de glucosa en 1). Ambos metabolismos comparten la vía inicial de la glucólisis, pero el metabolismo aeróbico continúa con el ciclo de Krebs y la fosforilación oxidativa.

La glucólisis es una vía metabólica que se encuentra en el citosol de las células en todos los organismos vivos. Esta vía, al contrario de otras, no requiere oxígeno, y por lo tanto es capaz de funcionar en condiciones anaerobias. El proceso convierte una molécula de glucosa en dos moléculas de piruvato (ácido pirúvico), poniendo la energía en forma de dos moléculas netas de ATP. Se producen cuatro moléculas de ATP por glucosa, sin embargo, dos son consumidos para la fase preparatoria. La fosforilación de la glucosa inicial es necesaria para desestabilizar a la molécula de la escisión en dos de piruvato.

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