¿Cuál es la importancia del oxígeno en la liberación de energía en la respiración celular?

Escrito por jack ori | Traducido por maría florencia lavorato
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¿Cuál es la importancia del oxígeno en la liberación de energía en la respiración celular?
La gente usa el oxígeno liberado por las plantas y los árboles para la respiración celular. (FLOR image by FELO from Fotolia.com)

La respiración celular aeróbica es el proceso por el cual las células utilizan el oxígeno para ayudar a convertir la glucosa en energía. Este tipo de respiración se produce en tres pasos: la glucólisis, el ciclo de Krebs, y la fosforilación de transporte de electrones. El oxígeno no es necesario para glucólisis, pero se requiere para que el resto de las reacciones químicas tenga lugar.

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Respiración celular

La respiración celular es el proceso por el cual las células liberan energía a partir de la glucosa y la convierten en una forma utilizable llamada ATP. La ATP es una molécula que proporciona una pequeña cantidad de energía a la célula, brindándole combustible para realizar tareas específicas.

Hay dos tipos de respiración: aeróbica y anaeróbica. La respiración anaeróbica no utiliza oxígeno. La respiración anaeróbica produce levadura o lactato. En el ejercicio, el cuerpo utiliza el oxígeno con mayor rapidez de lo que lo toma y la respiración anaeróbica proporciona lactato para mantener los músculos en movimiento. La acumulación de lactato y la falta de oxígeno son las razones de la fatiga muscular y de la dificultad para respirar durante el ejercicio intenso.

¿Cuál es la importancia del oxígeno en la liberación de energía en la respiración celular?
La respiración anaeróbica proporciona lactato para mantener los músculos en movimiento. (Janie Airey/Digital Vision/Getty Images)

Respiración aeróbica

La respiración aeróbica se realiza en tres etapas. La primera etapa se llama glucólisis y no requiere oxígeno. En esta etapa, las moléculas de ATP se utilizan para ayudar a descomponer la glucosa en una sustancia llamada piruvato, una molécula que transporta electrones llamados NADH, otras dos moléculas de ATP y dióxido de carbono. El dióxido de carbono es un producto de desecho y se retira del cuerpo.

La segunda etapa se llama el ciclo de Krebs. Este ciclo consiste en una serie de reacciones químicas complejas que generan NADH adicional.

La etapa final se llama fosforilación de transporte de electrones. Durante esta etapa, el NADH y otra molécula transportadora llamada FADH2 lleva electrones a las células. La energía de los electrones se convierte en ATP. Una vez que se han utilizado los electrones, son donados a los átomos de hidrógeno y oxígeno para formar agua.

Glucólisis

La glucólisis es la primera etapa de toda la respiración. Durante esta etapa, cada molécula de glucosa se ​​descompone en una molécula basada en carbono llamada piruvato, dos moléculas de ATP y dos moléculas de NADH.

Una vez que se ha producido esta reacción, el piruvato pasa a través de una reacción química adicional llamada fermentación. Durante este proceso, se añaden electrones al piruvato para generar NAD+ y lactato.

En la respiración aeróbica, el piruvato se subdivide y se combina con el oxígeno para crear dióxido de carbono y agua, que se elimina del cuerpo.

Ciclo de Krebs

El piruvato es una molécula basada en el carbono; cada molécula de piruvato contiene tres moléculas de carbono. Sólo dos de estas moléculas se utilizan para crear dióxido de carbono en el paso final de la glucólisis. Así, después de la glucólisis hay carbono suelto flotando alrededor. Este carbono se une a diversas enzimas para crear productos químicos utilizados en otras capacidades en la célula. Las reacciones del ciclo de Krebs también generan más de ocho moléculas de NADH y dos moléculas de otro transportador de electrones llamadas FADH2.

La fosforilación de transporte de electrones

NADH y FADH2 llevan electrones a las membranas celulares especializadas, en donde se cosechan para crear ATP. Una vez que se utilizan los electrones, se agotan y deben ser eliminados del cuerpo. El oxígeno es esencial para esta tarea. Los electrones usados ​​se unen con el oxígeno, estas moléculas se unen con el tiempo con el hidrógeno para formar agua.

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