¿Qué es la respiración celular aeróbica?

La respiración celular es el proceso en el que las moléculas de los alimentos se utilizan para producir energía celular. Puede ser aeróbico, donde hay oxígeno, o anaeróbico, donde no hay oxígeno, y se requiere un azúcar como la glucosa para alimentar el proceso. La respiración celular aeróbica ocurre típicamente en células eucariotas, las células que se encuentran en plantas y animales. Los procesos metabólicos involucrados tienen lugar en pequeñas estructuras dentro de la célula conocidas como mitocondrias. Comenzando con la glucosa y continuando a través de una serie de reacciones químicas, la respiración celular aeróbica permite la producción de una forma de energía bioquímica llamada trifosfato de adenosina (ATP).

Las mitocondrias, los pequeños órganos celulares u orgánulos, en los que tiene lugar la respiración celular aeróbica, se encuentran dentro de casi todas las células eucariotas. Las células que tienen mayores requerimientos de energía, como las células cerebrales, contienen un mayor número de mitocondrias. Antes de que pueda ocurrir la respiración celular aeróbica, se lleva a cabo un paso inicial, conocido como glucólisis, fuera de la mitocondria, en el citoplasma celular. El citoplasma es una sustancia similar a un gel que llena la célula y en la que se encuentran los orgánulos como las mitocondrias.

La glucólisis es una reacción metabólica en la que la glucosa se descompone, formando dos moléculas de ácido pirúvico y dos de nicotinamida adenina dinucleótido reducido (NADH). Este proceso es el paso inicial que ocurre en las células antes de la respiración celular anaeróbica o aeróbica. La glucólisis no requiere oxígeno y, aunque el proceso utiliza dos moléculas de ATP, crea cuatro, lo que resulta en una ganancia neta de dos moléculas de ATP. El ácido pirúvico y el NADH luego ingresan a la mitocondria, donde el ácido pirúvico se convierte en una sustancia llamada acetil CoA. Se necesita energía para transportar NADH a la mitocondria, y esto resulta en la pérdida de dos ATP.

Luego ocurren dos pasos de la respiración celular aeróbica, que se conocen como el ciclo de Krebs, o ciclo del ácido cítrico, y la cadena de transporte de electrones. Acetyl CoA entra en el ciclo de Krebs que produce dinucleótido de adenina flavina reducido (FADH2) y NADH, junto con ATP. FADH2 y NADH luego transportan electrones a la cadena de transporte de electrones, donde se oxidan y se crea más ATP. En general, teniendo en cuenta la pérdida inicial de dos ATP, las reacciones que ocurren dentro de las mitocondrias producen 36 moléculas de ATP.

El agua y el dióxido de carbono son los productos de desecho de la respiración celular aeróbica. El dióxido de carbono se combina con agua para crear ácido carbónico, lo que hace que la sangre sea más ácida. Esto juega un papel importante en el mantenimiento del pH de la sangre. La respiración elimina continuamente el dióxido de carbono del cuerpo, evitando que la sangre se vuelva demasiado ácida.