Respiración celular aeróbica: Etapas, ecuaciones y productos

Respiración celular

La respiración celular es el proceso mediante el cual nuestras células obtienen la energía para realizar sus funciones. Dado que todos los seres vivos están hechos de células, y todas las células necesitan energía para realizar las funciones de la vida, la respiración celular es necesaria para todos los seres vivos. Hay dos tipos de respiración celular: aeróbica y anaeróbica. Esta lección se concentrará en la respiración celular aeróbica .

Durante la respiración aeróbica, el oxígeno está presente y esto da como resultado una mayor cantidad de energía. A pesar de que la respiración celular anaeróbica carece de la presencia de oxígeno, todavía es capaz de producir energía, solo en cantidades más pequeñas. Este proceso se llama fermentación.

Durante la respiración celular, las moléculas de alimentos se descomponen de moléculas de azúcar a moléculas de energía conocidas como ATP . El ATP también se considera la “moneda energética” de las células. El ATP almacena energía en un enlace fuerte, y las células pueden aprovechar esta energía rompiendo ese enlace, eliminando así un grupo fosfato y dando como resultado ADP, que luego puede reconvertirse en ATP. Al final de la respiración anaeróbica, solo se producen dos moléculas de ATP. Durante la respiración celular aeróbica, se forman un máximo de 38 moléculas de ATP.

El proceso

La respiración celular aeróbica ocurre principalmente en células eucariotas . Estas son células que contienen un núcleo (cerebro de la célula) y orgánulos (pequeños órganos que tienen su propio trabajo dentro de la célula). El proceso de respiración celular aeróbica tiene lugar principalmente dentro de las mitocondrias , un orgánulo que se conoce como la central eléctrica de la célula.

La respiración celular es un proceso de varios pasos que descompone los alimentos en energía celular utilizable.

Hay tres etapas principales para pasar de las moléculas de los alimentos al ATP: la glucólisis, el ciclo del ácido cítrico y la cadena de transporte de electrones.

Glucólisis

La fase de glucólisis tiene lugar en el citoplasma, que es el gel de la célula en el que flotan los orgánulos. Durante la glucólisis, la molécula de azúcar de seis carbonos, la glucosa, se descompone en dos moléculas de piruvato , que son azúcares de tres carbonos. El piruvato es el producto principal, pero también hay dos moléculas de ATP y dos moléculas de NADH de muy alta energía. ¡Pero esto es solo el principio! Como se prometió, se producirán más moléculas de ATP a medida que el proceso continúe en el ciclo del ácido cítrico.

Ciclo del ácido cítrico

El ciclo del ácido cítrico también se conoce como ciclo de Kreb y ciclo del ácido tricarboxílico (TCA). A medida que las moléculas se mueven hacia las mitocondrias, el piruvato formado en la glucólisis perderá su CO2 y se convertirá en acetil-CoA. Durante este proceso de oxidación, se libera mucha energía y luego se almacena en dos productos de alta energía: NAD + y FAD. El ciclo del ácido cítrico tiene lugar en la membrana de las mitocondrias. Sólo se produce una pequeña cantidad de ATP; sin embargo, son los productos de alta energía NAD + y FAD los que pasan a la siguiente y última etapa en la que finalmente se producirá una gran cantidad de ATP.

Cadena de transporte de electrones

En la etapa final, tenemos la cadena de transporte de electrones. Dentro de la membrana de la mitocondria, hay un montón de moléculas, principalmente carbono, que someten a las moléculas de alta energía NAD + y FAD a una serie de reacciones. Estas reacciones desprenden mucha energía. La energía se aprovecha como moléculas de ATP. Durante este proceso, se producen hasta 34 moléculas de ATP.

El ATP es la moneda de energía de la célula y es el producto principal de la respiración celular aeróbica.

Fórmula

La fórmula química que representa todas estas etapas a lo largo del proceso de respiración celular es:

Explicado, establece que la glucosa y el oxígeno producen dióxido de carbono y agua y un máximo de 38 moléculas de ATP.

Las moléculas de ATP ahora se utilizan como moneda de energía de la célula. Esto significa que la célula transformó los alimentos que ingirió en energía utilizable y puede realizar sus funciones vitales. Cada uno de estos procesos es bastante complicado y puedes mirar otras lecciones para ver las reacciones que tienen lugar en cada etapa.

Resumen de la lección

La respiración celular es el proceso que utilizan las células para descomponer los alimentos y utilizarlos como energía. La respiración celular aeróbica usa oxígeno y produce muchas más moléculas de ATP que la respiración celular anaeróbica, que no usa oxígeno y produce solo dos moléculas de ATP. Hay tres etapas en el proceso de transformación de la glucosa en ATP: la glucólisis, el ciclo del ácido cítrico y la cadena de transporte de electrones. La mayoría de los procesos tienen lugar en la central eléctrica de la célula, las mitocondrias. El resultado final de la respiración celular aeróbica es un máximo de 38 moléculas de ATP, la energía que las células necesitan para realizar las funciones necesarias que nos permiten vivir.

Los resultados del aprendizaje

Después de esta lección, tendrá la capacidad de:

• Definir respiración celular
• Diferenciar entre respiración celular aeróbica y anaeróbica en términos de producción de oxígeno y energía.
• Describe las tres etapas de la respiración celular aeróbica.
• Identificar dónde tienen lugar las etapas de la respiración celular aeróbica.