Factores que afectan la respiración celular

¿Qué es la respiración celular?

En este momento, probablemente no estés corriendo ni saltando, pero sigues usando energía. Todo lo que hacemos, incluso algo pasivo, como dormir, requiere energía. Entonces, ¿de dónde sacamos esa energía? Si estás pensando en comida, estás en el camino correcto, pero la comida tiene que pasar mucho antes de que podamos extraer la energía. Su cuerpo digiere los alimentos y envía nutrientes, particularmente glucosa , un azúcar simple, a través del torrente sanguíneo. Las células absorben la glucosa y la descomponen, liberando energía en el proceso. Este proceso se llama respiración celular , donde las células descomponen la glucosa y capturan energía como ATP o trifosfato de adenosina. Hoy, veremos algunos factores que afectan la rapidez con que ocurre este proceso y, a su vez, la cantidad de energía que pueden producir sus células. Examinaremos los efectos de la temperatura, la concentración de glucosa y la concentración de oxígeno.

Temperatura

¿Qué pasa si tienes demasiado frío o demasiado calor? Probablemente se sienta incómodo y su cuerpo toma medidas para tratar de mantener la temperatura uniforme. Si tiene demasiado frío, su cuerpo se estremece para generar calor. Si tiene demasiado calor, su cuerpo suda para inducir el enfriamiento por evaporación. Todo ser vivo tiene una temperatura óptima que se necesita para mantener el equilibrio. Para los humanos y muchos tipos de células, esta es la temperatura de nuestro cuerpo, 98.6 grados Fahrenheit (37 grados Celsius). A todas nuestras células y las cosas dentro de ellas les gusta estar a esta temperatura. Para realizar la respiración celular, las células usan moléculas diminutas llamadas enzimas que aceleran las reacciones químicas necesarias para liberar energía. Las enzimas, al igual que las células en las que existen, tienen una temperatura óptima a la que funcionan mejor. Si la temperatura es demasiado baja, las enzimas se ralentizan, al igual que las moléculas se ralentizan cuando la temperatura disminuye. Si las enzimas utilizadas en la respiración celular están demasiado frías, no funcionan tan rápido y, por lo tanto, la respiración celular tampoco lo hará. Esto puede llevarlo a creer que más caliente es mejor, pero recuerde, hay una temperatura óptima para todo: ni demasiado caliente ni demasiado fría. Cuando las enzimas se calientan demasiado, comienzan a romperse o desnaturalizarse . Pierden su forma y ya no pueden hacer su trabajo. Por lo tanto, para que la respiración celular tenga la máxima eficiencia, la temperatura debe ser la correcta.

Concentración de glucosa

Cada reacción química tiene reactivos , o con lo que comienzas, que pasan por una serie de cambios químicos para hacer productos , o con lo que terminas. En la respiración celular, los reactivos son glucosa y oxígeno, y los productos son dióxido de carbono y ATP. Si le falta alguno de los reactivos, la reacción no procederá tan rápido. Por lo tanto, las células necesitan mucha glucosa y oxígeno para mantener la respiración celular. Si hay muy poca glucosa, la célula no tendrá nada con qué trabajar para producir ATP. Piense en ello como una línea de montaje para hacer cajas. Si no tiene cartón, no hay forma de completar las cajas y tendrá que esperar a que llegue más cartón. Entonces, parece que tener más reactivos es una mejor situación para mantener la respiración celular. Pero hay un límite en la rapidez con que se pueden mover las cosas. Hay un número limitado de enzimas para la respiración celular dentro de una célula, como si hubiera un número limitado de trabajadores en una fábrica. Y cada enzima, como cada trabajador, solo puede moverse tan rápido. Digamos que recibió un envío masivo de cartón a su fábrica. Sus trabajadores acelerarían la producción inicialmente, pero eventualmente llegaría un punto en el que trabajarían lo más rápido posible y la tasa de producción ya no aumentaría. De manera similar, puede seguir agregando reactivos a la célula, pero eventualmente todas las enzimas irán lo más rápido posible. En este punto, se dice que la enzima está a máxima velocidad y agregar más reactivos no cambiará la velocidad.

Concentracion de Oxigeno

Hay dos tipos de respiración celular: aeróbica y anaeróbica. La respiración aeróbica requiere oxígeno para producir ATP, mientras que la respiración anaeróbica no requiere oxígeno para producir ATP. La respiración aeróbica tiene más pasos y, en última instancia, es más eficiente, produciendo de 36 a 38 ATP por glucosa, en comparación con las dos moléculas de ATP producidas a través de la respiración anaeróbica. En la respiración aeróbica, el oxígeno se utiliza en el último paso, como el ensamblador que da los toques finales a las cajas en nuestra fábrica. Sin oxígeno, la respiración celular se detiene porque no puede terminar ese último paso para mantener la línea de montaje en movimiento. Cuando esto sucede, nuestras células cambian a la respiración anaeróbica porque ese proceso no necesita oxígeno. Sin embargo, es mucho menos eficiente y producimos menos ATP por molécula de glucosa. Por lo tanto, las concentraciones de oxígeno más altas permiten que nuestras células realicen respiración aeróbica y produzcan más ATP.

Resumen de la lección

La respiración celular es el proceso que utilizan las células para producir energía utilizando glucosa. La respiración celular implica una serie de reacciones químicas mediadas por pequeñas moléculas llamadas enzimas . Las enzimas necesitan una temperatura óptima para funcionar de manera eficiente y no pueden calentarse ni enfriarse demasiado. Agregar más reactivos, como glucosa, acelera las reacciones hasta que la enzima alcanza la velocidad máxima. Los niveles altos de oxígeno permiten que las células realicen respiración aeróbica , que requiere oxígeno para producir ATP y produce más ATP que en ausencia de oxígeno, lo que se denomina respiración anaeróbica .

Rodrigo Ricardo Editor y fundador