Respiración Aerobia

Respiración Aerobia

La respiración aerobia es el grupo de reacciones por las cuales sustancias orgánicas son degradadas a CO2 y H2O con la intervención de oxígeno molecular, este proceso tiene lugar en las mitocondrias y en íntima relación con su estructura molecular.

La respiración aerobia está directamente relacionada con la glucólisis anaerobia. En realidad, después de la degradación de glucosa en ácido pirúvico, este metabolismo puede entrar en el ciclo aeróbico para ser finalmente degradado en CO2 y agua. Las diversas reacciones constituyen el ciclo del ácido cítrico, también denominado ciclo de Krebs o tricarboxílico.

Importancia

Esta serie de reacciones son de importancia fundamental no solo para la degradación de los hidratos de carbono sino para el metabolismo de las proteínas y lípidos. En realidad, el ciclo de Krebs, no solo es empleado para la oxidación de los productos de la glucólisis, sino también para los ácidos grasos y los aminoácidos. El ciclo del ácido cítrico es el camino final común en el metabolismo.

La molécula de piruvato es primero descarboxilada perdiendo CO2 y convertida por oxidación en acetato. Esta molécula combinada con la coenzima A es la que realmente penetra en el ciclo del ácido cítrico.

El primer paso del ciclo de Krebs consiste en la condensación de acetato con oxalacetato (un compuesto de cuatro carbonos) para producir citrato con seis carbonos. A ésta sigue una serie de reacciones en el curso de las cuales la molécula de acetato es degradada a CO2 y se produce H+ (con electrones). La molécula de oxalacetato se regenera para recomenzar un nuevo ciclo.

Diferencias entre respiración aerobia y anaerobia

 Respiración aerobia

(fosforilación oxidativa)

• Usa O2 molecular.

• Degrada la glucosa a CO2 y H2O

• Exergónica.

• Recupera cerca del 50% de energía química

• Presente en la mayoría de los organismos.

• Utiliza enzimas localizadas en las mitocondrias.

 Respiración anaerobia

(Fermentación)

• No usa O2 molecular.

• Degrada glucosa en triosas y otros compuestos orgánicos.

• Exergónica.

• Recupera menor proporción de energía química.

• Presente en algunos microorganismos e importante en células embrionarias y neoplásicas.

•Enzimas localizadas en la matriz citoplasmática.

La respiración aeróbica (aerobia) es un metabolismo energético en el que los seres vivos extraen energía de moléculas orgánicas, como la glucosa, por un proceso complejo en el que el carbono es oxidado y cuando llega a la mitocondria se mezcla con el agua haciendo un compuesto químico llamado Glucositisa en el que el oxígeno procedente del aire es el oxidante empleado. En otras variantes de la respiración, muy raras, el oxidante es distinto del oxígeno (respiración y luego las membranas mitocondriales, siendo en la matriz de la mitocondria donde se une a electrones y protones (que sumados constituyen átomos de hidrógeno) formando agua. En esa oxidación final, que es compleja, y en procesos anteriores se obtiene la energía necesaria para la fosforilación del ATP.

En presencia de oxígeno, el ácido pirúvico, obtenido durante la fase primera anaerobia o glucólisis, es oxidado para proporcionar energía, dióxido de carbono y agua. A esta serie de reacciones se le conoce con el nombre de respiración aeróbica.

La reacción química global de la respiración es la siguiente:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 38 energía (ATP)

LA RESPIRACIÓN

La respiración es un intercambio de gases que se produce en nuestros pulmones entre el cuerpo y el exterior, cambiando oxígeno por dióxido de carbono.

RESPIRACIÓN ANAERÓBICA

El proceso anaeróbico es un proceso biológico de óxido reducción de monosacáridos y otros compuestos en el que el aceptor terminal de electrones es una molécula inorgánica distinta del oxígeno, y más raramente una molécula inorgánica cadena transportadora de electrones análoga a la de la mitocondria en la respiración aeróbica. No debe confundirse con la fermentación, que es un proceso también anaeróbico, pero en el que no participa nada parecido a una cadena transportadora de electrones y el aceptor final de electrones es siempre una molécula orgánica.

En el proceso anaeróbico no se usa oxígeno, sino que para la misma función se emplea otra sustancia oxidante distinta, como el sulfato o el nitrato. En las bacterias con respiración anaerobia interviene también una cadena transportadora de electrones en la que se re oxidan los coenzimas reducidos durante la oxidación de los substratos nutrientes; es análoga a la de la respiración aerobia, ya que se compone de los mismos elementos (citocromos, quinonas, proteínas ferro sulfúricas, etc.). La única diferencia, por tanto radica, en que el aceptor último de electrones no es el oxígeno.

Todos los posibles aceptores en la respiración anaeróbica tienen un potencial de reducción menor que el O2, por lo que, partiendo de los mismos sustratos (glucosa, aminoácidos, triglicéridos), se genera menos energía en este metabolismo que en la respiración aerobia convencional.

No hay que confundir la respiración anaeróbica con la fermentación, en la que no existe en absoluto cadena de transporte de electrones, y el aceptor final de electrones es una molécula orgánica; estos dos tipos de metabolismo tienen solo en común el no ser dependientes del oxígeno.

En la siguiente tabla se muestran distintos aceptores de electrones, sus productos y algunos ejemplos de microorganismos que realizan tales procesos:

ACEPTOR PRODUCTO FINAL MICROORGANISMO

Nitrato

Nitritos,

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