Respiración celular

Ana Zita Fernandes
Ana Zita Fernandes
Doctora en Bioquímica

Qué es la respiración celular

La respiración celular es el proceso por el cual la célula obtiene energía a partir de azúcares u otras moléculas orgánicas, al reaccionar los carbonos e hidrógenos en presencia de oxígeno.

El resultado de la respiración celular es dióxido de carbono, agua y adenosintrifosfato ATP. El dióxido de carbono se elimina de la célula, y el ATP es la molécula que la célula utiliza como energía química para realizar sus funciones.

La respiración celular consiste en varias reacciones químicas que tienen lugar en el citoplasma y en la mitocondria. Las reacciones químicas son llevadas a cabo por enzimas, proteínas especializadas en cada reacción.

esquema simple de respiracion celular

Etapas de la respiración celular

La respiración celular consta de una serie de reacciones que se pueden agrupar en tres etapas.

1. Glucólisis o glicólisis es la primera etapa de la respiración. Se produce en el citoplasma de la mayoría de las células. Consiste en la conversión de una molécula de glucosa, con seis carbonos, en dos moléculas de piruvato, cada una con tres carbonos.

La glucólisis consta de diez reacciones, cada una catalizada por una enzima, en la que se consumen dos moléculas de ATP y se producen cuatro ATP. Además, se generan dos moléculas transportadoras de hidrógenos, la nicotinamida adenina dinucleótido (NADH), que serán usadas en la última etapa.

2. Ciclo del ácido cítrico es la segunda etapa de la respiración celular que se lleva a cabo en la mitocondria de las células eucariotas. También se conoce como el ciclo de los ácidos tricarboxílicos o el ciclo de Krebs. En esta se produce dióxido de carbono CO2 que se elimina y moléculas portadoras de electrones (NADH y flavin adenín dinucleótido FADH2) que pasan a la siguiente etapa.

El ciclo consta de 8 pasos, donde el oxalacetato (una molécula de 4 carbonos), se combina con el acetil (2 carbonos) del acetil-Coenzima A (acetil-CoA) para formar el cítrato (6 carbonos).

A partir del citrato se van liberando dióxido de carbono (1 carbono) hasta formar de nuevo un oxalacetato y comenzar el ciclo, como se muestra a continuación:

esquema simplificado del ciclo de Krebs
Esquema simplificado del ciclo de Krebs. NADH: nicotinamidaadeninadinucleótido; H+: protón; GTP: guanosintrifosfato; FADH2: flavín adenín dinucleótido reducido; Acetil-CoA: acetil coenzima A; 6C: compuesto con 6 carbonos; 5C: compuesto con 5 carbonos; 4C: compuesto con 4 carbonos.

3. Fosforilación oxidativa es la etapa final de la respiración celular donde participa directamente el oxígeno. Los transportadores de electrones, como el NADH y el flavin adenín dinucleótido (FADH2), depositan los electrones en una secuencia de proteínas enclavadas en la membrana interna de la mitocondria.

Los electrones pasan a moléculas de oxígeno O2 y se combina con hidrógeno H+ para producir agua H2O. Concomitantemente, se le adiciona un grupo fosfato al adenosindifosfato ADP para formar el adenosintrifosfato ATP. A esto se le llama fosforilación.

La oxidación completa de una molécula de glucosa produce de 36 a 38 moléculas de ATP.

Ver también Ciclo de Krebs

Tipos de respiración celular

Los procesos de la respiración celular dependen de la participación del oxígeno.

Respiración aeróbica

En la respiración aeróbica, el piruvato, que fue producido en la glicólisis a partir de azúcares en el citosol, es transportado a la mitocondria en las células eucariotas. Aquí, el piruvato es transformado en dióxido de carbono, que se elimina, y en acetil-CoA, que entra en el ciclo de Krebs.

Respiración anaeróbica

Es la respiración celular en ausencia de oxígeno. La respiración anaerobia empieza con la transformación de la glucosa a través de la glicólisis, al igual que la respiración aeróbica. Sin embargo, el piruvato pasa a ser transformado en otros compuestos por medio de fermentación.

El piruvato puede transformarse en lactato en las células musculares o en etanol y dióxido de carbono en la fermentación alcohólica.

La respiración anaeróbica produce mucha menos energía que la respiración en presencia de oxígeno.

Ver también:

Referencias

Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J, Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2008) Molecular Biology of the Cell 5th Ed. Garland Science. UK.
Hardin, J., Bertoni, G., Kleinsmith, L.J. (2012) Becker's World of the cell. 8th ed.Pearson Ed. NY.

Cómo citar: Fernandes, Ana (29/04/2022). "Respiración celular". En: Significados.com. Disponible en: https://www.significados.com/respiracion-celular/ Consultado:

Ana Zita Fernandes
Ana Zita Fernandes
Doctora en Bioquímica por el Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC), con licenciatura en Bioanálisis de la Universidad Central de Venezuela.