¿Qué es la respiración anaeróbica?

En biología, la respiración anaeróbica es el proceso metabólico a través del cual las células producen energía química sin usar oxígeno. Es un tipo de respiración celular, una parte esencial del metabolismo y la fuente de todo el crecimiento, reproducción y reparación que ocurre en las células. La glucólisis, que convierte el azúcar en moléculas de energía, es el principal tipo de vía anaeróbica que se encuentra en la mayoría de los organismos. El metabolismo anaeróbico facilita importantes intercambios químicos entre organismos y el medio ambiente, como el ciclo del nitrógeno.

Todos los organismos vivos usan energía para impulsar su crecimiento y reproducción. La respiración celular es un tipo de metabolismo celular que extrae energía bioquímica de varios químicos nutritivos y la convierte en ATP, la molécula universal de transferencia de energía. La respiración anaeróbica es el tipo de respiración celular que ocurre en las células que no usan moléculas de oxígeno en su metabolismo. La vía química principal de la respiración anaeróbica, aparte de las bacterias que ingieren metales extremos, es la glucólisis, que divide una molécula de glucosa de azúcar simple en dos moléculas de ácido pirúvico, produciendo dos moléculas de ATP en el proceso.

La respiración aeróbica, que usa oxígeno, es más común que la anaeróbica en la mayoría de los organismos superiores, que dependen eficazmente del oxígeno para la respiración. Produce mucho más ATP, 38 moléculas, que la glucólisis, que produce solo dos. Sin embargo, en los primeros períodos de la evolución de la vida en la Tierra, no había suficiente oxígeno en la atmósfera para que las células se metabolizaran, por lo que dependían de otras moléculas para producir energía anaeróbicamente. Los organismos primitivos, incluidas las bacterias y criaturas supervivientes más antiguas que viven en aguas termales y en el fondo del océano, aún confían en esto; Muchos de estos morirán si se exponen al oxígeno.

Los humanos y otros animales usan tanto la respiración aeróbica como la anaeróbica. Esto último es importante durante las explosiones cortas de actividad muscular, que potencia el movimiento mediante la glucólisis y produce ácido láctico. Si este ácido se acumula, se produce dolor muscular y calambres. Algunas levaduras incorporan un tipo especial de respiración anaeróbica (fermentación) en su metabolismo. La fermentación digiere azúcares y produce alcohol etílico y algunos gases como subproducto; Esta es la razón por la cual el pan sube, ya que los procesos bioquímicos en la levadura cambian las reacciones químicas en la masa.

Los intercambios elementales de nitrógeno, azufre y carbono en la superficie de la tierra y en la atmósfera son moderados por la respiración anaeróbica. Por ejemplo, las proteínas y otros compuestos biológicamente esenciales contienen una gran cantidad de nitrógeno, que es liberado a la atmósfera por el metabolismo anaeróbico bacteriano. Cuando algunas bacterias metabolizan combustibles sin oxígeno, también liberan gas metano. Si bien esta función es útil en la microbiología y la industria del petróleo, el exceso de producción de metano es un problema porque es tanto un gas de efecto invernadero como el dióxido de carbono, vinculado al cambio climático.