Respiración aeróbica: características, estadios y organismos

Estas Respiración aeróbica O aeróbico es un proceso biológico en el que se quita energía de moléculas orgánicas, primordialmente glucosa, por medio de una sucesión de reacciones de oxidación en las que el último aceptor de electrones es el oxígeno.

Este proceso existe en la mayor parte de los organismos orgánicos, singularmente en eucariotas. Todos y cada uno de los animales, plantas y hongos respiran aeróbicamente. Además, ciertas bacterias asimismo tienen un metabolismo aeróbico.

En eucariotas, el mecanismo respiratorio celular se localiza en las mitocondrias.
Fuente: del Centro Nacional de Investigación del Genoma Humano (NHGRI), Bethesda, Maryland, EE. UU. [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)], Mediante Wikimedia Commons

Generalmente, el desarrollo de generación de energía a partir de moléculas de glucosa se divide en glucólisis (este paso es común en las vías metabólicas aeróbicas y anaeróbicas), el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones.

El término de respiración aeróbica es el contrario a la respiración anaeróbica. En este último, el último aceptor de electrones es otra sustancia inorgánica aparte del oxígeno. Esta es una característica típica de algunos procariotas.

Que es el oxigeno

Antes de discutir el desarrollo de respiración aeróbica, es necesario comprender ciertos puntos de las moléculas de oxígeno.

Es un elemento químico representado por la letra O en la tabla periódica, y su número atómico es 8. En condiciones estándar de temperatura y presión, el oxígeno tiende a combinarse en pares para generar moléculas de oxígeno.

Este gas está compuesto por dos átomos de oxígeno y no tiene color, fragancia ni gusto y está representado por la fórmula O. se expone2Es un componente importante de la atmósfera y es requisito para sustentar la mayoría de las formas de vida en la tierra.

Debido a la naturaleza gaseosa del oxígeno, la molécula puede atravesar libremente la membrana celular, la membrana externa que separa la célula del ambiente extracelular y la membrana de los compartimentos subcelulares, incluidas las mitocondrias.

Propiedades respiratorias

Las células usan las moléculas que ingerimos de nuestros alimentos como una especie de "comburente" para respirar.

La respiración celular es un desarrollo de producción de energía con apariencia de moléculas de ATP, en el que las moléculas a desarticular se oxidan y los últimos aceptores de electrones son en la mayoría de las situaciones moléculas inorgánicas.

Una característica fundamental que deja el proceso de respiración es la presencia de una cadena de transmisión electrónica. En la respiración aeróbica, la molécula de oxígeno es el último aceptor de electrones.

En circunstancias normales, estos combustibles son hidratos de carbono o hidratos de carbono y grasas o lípidos. Cuando el organismo se vuelve desequilibrado por carecer de alimentos, recurre al empleo de proteínas para contemplar sus necesidades energéticas.

La palabra respiración es parte de nuestro vocabulario diario. El desarrollo de llevar aire a los pulmones en un período continuo de exhalación y también inhalación tiene por nombre respiración.

Sin embargo, en el contexto formal de las ciencias de la vida, este accionar se conoce como ventilación. Por consiguiente, el término respiración se emplea para referirse a los procesos que tienen sitio a nivel celular.

Desarrollo (fase)

El paso de respiración aeróbica incluye los pasos precisos para obtener energía de las moléculas orgánicas, en tal caso describimos la situación donde las moléculas de glucosa se usan como comburente respiratorio hasta el momento en que llegan al receptor de oxígeno.

Esta complicada vía metabólica se divide en glucólisis, ciclo del ácido tricarboxílico y cadena de transporte de electrones:

Glucólisis

Figura 1: Glucólisis y gluconeogénesis. Con reacciones y enzimas.

El primer paso en la descomposición de la glucosa monomérica es la glucólisis, asimismo llamada glucólisis. Este paso no necesita oxígeno de manera directa, sucede en casi todos los seres vivos.

El propósito de esta vía metabólica es dividir la glucosa en dos moléculas de piruvato, obtener 2 moléculas de energía neta (ATP) y reducir dos moléculas de NAD.+.

En presencia de oxígeno, este camino puede proseguir el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones. En sepa de oxígeno, las moléculas siguen la ruta de fermentación. En otras expresiones, la glucólisis es una vía metabólica común para la respiración aeróbica y anaeróbica.

Antes del ciclo del ácido tricarboxílico, debe tener lugar la descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico. Este paso está mediado por un complejo enzimático muy importante llamado piruvato deshidrogenasa, que realiza la reacción citada anteriormente.

En consecuencia, el piruvato se convierte en un radical acetilo que entonces es capturado por la coenzima A, que es quien se encarga de su transporte al período de Krebs.

ciclo de Krebs

El período de Krebs, asimismo conocido como ciclo del ácido cítrico o ciclo del ácido tricarboxílico, es una serie de reacciones bioquímicas catalizadas por determinadas enzimas que trabajan para dejar en libertad gradualmente la energía química almacenada en acetil-CoA.

Es una manera de oxidar completamente las moléculas de piruvato y residir en la matriz mitocondrial.

Este ciclo se basa en una sucesión de reacciones de oxidación y reducción que transmiten energía potencial con apariencia de electrones a los elementos que los aceptan, particularmente a las moléculas de NAD.+.

Resumen del ciclo de Krebs

Cada molécula de piruvato se descompone en dióxido de carbono y una molécula de carbono doble llamada conjunto acetilo. Cuando se combina con la coenzima A (citada en la sección previo), se forma un complejo acetil-coenzima A.

Los dos carbonos de piruvato entran en el período y se condensan con ácido oxaloacético para conformar una molécula de ácido cítrico de seis carbonos. Por consiguiente, se genera una reacción de paso de oxidación. El citrato se restaura como oxalacetato, el rendimiento teórico es de 2 moles de dióxido de carbono, 3 moles de NADH y 1 mol de FADH.2 Y 1 mol de GTP.

Dado que se forman 2 moléculas de piruvato a lo largo de la glucólisis, una molécula de glucosa comprende dos vueltas del ciclo de Krebs.

Cadena de transmisión electrónica

La cadena de transporte de electrones está formada por una serie de proteínas que pueden entrar en reacciones de oxidación y reducción.

El paso de electrones por medio de estos complejos proteicos conduce a la liberación gradual de energía, que luego genera ATP por ósmosis química. Es esencial que la última reacción de la cadena sea irreversible.

En eucariotas con compartimentos subcelulares, los elementos de la cadena de transporte están anclados a la membrana mitocondrial. En los procariotas que carecen de estos compartimentos, los elementos de la cadena se encuentran en la membrana plasmática de la célula.

La reacción de esta cadena conduce a la capacitación de ATP, que emplea la energía ganada al reemplazar el hidrógeno por el transportador hasta llegar al receptor final: el oxígeno, reacción que crea agua.

Tipos de moléculas portadoras

La cadena se compone de tres transportadores diferentes. El primer tipo es la proteína flavina, que se caracteriza por la presencia de flavina. Esta clase de transportador puede alternar entre 2 tipos de reacciones, incluida la reducción y la oxidación.

El segundo tipo está compuesto por citocromos. Estas proteínas tienen conjuntos hemo (como el conjunto hemo de la hemoglobina) y tienen la posibilidad de tener distintas grados de oxidación.

El último tipo de transportador es la ubiquinona, también famosa como coenzima Q. Estas moléculas no son inherentemente proteínas.

Organismo respiratorio aeróbico

La mayor parte de los organismos respiran aeróbicamente. Esta es una característica propia de los eucariotas (la célula tiene un núcleo real y está formada por una membrana). Todos los animales, plantas y hongos respiran aeróbicamente.

Los animales y los hongos son organismos heterótrofos, lo que quiere decir que las substancias utilizadas en las vías metabólicas del tracto respiratorio tienen que ingerirse activamente con comida. En contraste a las plantas, las plantas tienen la aptitud de producir su propio alimento por medio de la fotosíntesis.

Ciertos procariotas también precisan oxígeno para respirar. ¿Hay bacterias aeróbicas concretas? ? ? ? Dicho esto, solo crecen en un ambiente rico en oxígeno como Pseudomonas.

Otros tipos de bacterias tienen la capacidad de cambiar su metabolismo de aeróbico a anaeróbico en dependencia de las condiciones ambientales, como la salmonela. En los procariotas, una característica esencial de su clasificación es aeróbica o anaeróbica.

Diferencia de la respiración anaeróbica

El desarrollo inverso de la respiración aeróbica es el modo perfecto anaeróbico. La diferencia más obvia entre los 2 es la utilización de oxígeno como último aceptor de electrones. La respiración anaeróbica utiliza otras moléculas inorgánicas como receptores.

Además, en la respiración anaeróbica, el producto final de la reacción es una molécula que puede oxidarse mucho más. Por servirnos de un ejemplo, el ácido láctico se forma en los músculos a lo largo de la fermentación. Por el contrario, los artículos finales de la respiración aeróbica son el dióxido de carbono y el agua.

También hay diferencias desde un criterio energético. En la vía anaeróbica, solo se producen 2 moléculas de ATP (que corresponden a la vía glicolítica), mientras que en la respiración aeróbica el producto final suele ser de cerca de 38 moléculas de ATP, lo que es una diferencia importante.

referencia

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