¿Ocurre la respiración celular aeróbica en organismos procarióticos?

Organismos procariotas

¿Qué son los procariotas ? Son organismos simples, generalmente unicelulares. Las células procariotas no tienen núcleo; en cambio, el ADN se empaqueta en el medio de la célula. También tienen ribosomas para producir proteínas y una membrana y pared celular para contener el contenido de la célula. Los procariotas no tienen orgánulos especializados como los eucariotas más complejos (como los humanos).

Los procariotas incluyen bacterias, aquellos organismos de los que se escucha en las noticias que causan una enfermedad y destrucción desenfrenadas (pero la mayoría de ellas no son tan malas). El otro tipo son las arqueas, que generalmente viven en ambientes extremos que son demasiado calientes, fríos, salados o alcalinos para que otras células vivan. Ya sea que vivan dentro de su cuerpo o dentro de una fuente termal, los procariotas deben hacer respiración celular para mantenerse con vida.

Cuando escuche la palabra “respiración”, probablemente piense en respirar. Bueno, la respiración celular no es lo mismo que respirar. En realidad, es un proceso metabólico que implica romper la glucosa (azúcar) para crear una forma de energía celular llamada ATP.

Todos los organismos realizan respiración celular para mantenerse con vida, pero no todos hacen el mismo tipo de respiración celular. Verá, hay respiración celular aeróbica (con oxígeno) y respiración anaeróbica (sin oxígeno). La principal diferencia es que el aeróbico produce mucha más energía. Los eucariotas necesitan hacer respiración celular aeróbica (¡y nosotros respiramos para obtener el oxígeno necesario!), Pero los procariotas son mucho más simples, por lo que la respiración celular anaeróbica suele ser suficiente. ¿Pero es suficiente todo el tiempo? ¡No!

Entonces, la respuesta a nuestra pregunta es … ¡Sí! La respiración celular aeróbica ocurre en organismos procariotas. Pero solo ciertos tipos. Examinemos este proceso.

Respiración celular aeróbica

En sus células, la respiración celular ocurre en un orgánulo especial llamado mitocondria. Pero como se mencionó, los organismos procarióticos no tienen orgánulos. En lugar de tener lugar en la mitocondria, la respiración celular ocurre en el citoplasma oa través de la membrana plasmática de la célula. Los científicos creen que las mitocondrias en nuestras células son en realidad bacterias que se movieron para realizar la respiración celular por nosotros.

Paso 1

El primer paso de la respiración celular, ya sea aeróbica o anaeróbica, se llama glucólisis (gluco = glucosa, lisis = desdoblamiento). Esto sucede en el citoplasma de las células eucariotas y procariotas y divide la glucosa, o azúcar, en dos moléculas para producir ATP.

Luego, hay dos pasos más que solo ocurren durante la respiración aeróbica.

Paso 2

El ciclo de Krebs (también llamado ciclo del ácido cítrico o ciclo TCA) termina de descomponer el azúcar en dióxido de carbono. A medida que se rompen los restos de glucosa, se liberan electrones energizados.

Paso 3

Estos electrones se mueven a la cadena de transporte de electrones, donde pasan a un grupo de diferentes portadores a través de la membrana celular en procariotas. En eucariotas, este movimiento de electrones ocurre a través de la membrana mitocondrial.

Este movimiento provoca una acumulación de electrones cargados negativamente en un lado de la membrana y una acumulación de protones cargados positivamente en el otro lado. ¿Alguna vez has escuchado la frase ‘los opuestos se atraen’? Bueno, lo hacen, y estos protones y electrones realmente quieren estar juntos. Cuando los electrones alcanzan su portador final, el oxígeno, finalmente pueden regresar a través de la membrana para estar con sus almas gemelas protónicas. Este movimiento es lo que ayuda a la célula a producir una gran cantidad de ATP, lo que significa que la cadena de transporte de electrones es la principal productora de ATP durante la respiración celular.

Nota: El ciclo de Krebs no usa oxígeno directamente, pero funciona en conjunto con la cadena de transporte de electrones. La cadena de transporte de electrones usa oxígeno directamente, por lo que el ciclo de Krebs también requiere oxígeno, aunque indirectamente.

Ejemplos de procariotas

Como se mencionó anteriormente, diferentes procariotas pueden realizar respiración aeróbica o anaeróbica. Algunos ejemplos de bacterias que solo realizan respiración aeróbica y, por lo tanto, se denominan aerobios obligados , son las especies de Staphylococcus , que pueden causar una variedad de infecciones en humanos, y Mycobacterium tuberculosis, que, como su nombre lo indica, causa tuberculosis.

Otros procariotas realizan respiración anaeróbica, pero cambiarán a aeróbica cuando haya oxígeno presente. E. coli , esa bacteria de la que puede escuchar en las noticias que causan brotes de intoxicación alimentaria, es uno de estos anaerobios facultativos.

Pero no todas las células procariotas pueden realizar la respiración celular, ¡especialmente si no hay oxígeno alrededor! Las bacterias de su estómago, por ejemplo, no tienen oxígeno disponible para realizar la respiración celular aeróbica. Estas células pueden hacer respiración anaeróbica, también llamada fermentación, que básicamente solo implica repetir la glucólisis. Los procariotas, sin embargo, pueden producir una gran cantidad de productos diferentes durante la fermentación, como el alcohol etílico.

Resumen de la lección

La respiración celular aeróbica utiliza oxígeno para producir ATP, una forma de energía que la célula puede gastar fácilmente para realizar su trabajo. Muchos procariotas, pequeñas células simples como las bacterias, pueden realizar respiración celular aeróbica. Estas células moverán electrones hacia adelante y hacia atrás a través de su membrana celular. Otros tipos de procariotas no pueden usar oxígeno para realizar la respiración celular, por lo que realizan la respiración anaeróbica.