Respiración celular aeróbica y anaeróbica
La respiración aeróbica requiere oxígeno para generar la molécula de energía ATP, donde la respiración anaeróbica sintetiza ATP utilizando la cadena de transporte de electrones, con moléculas inorgánicas distintas del oxígeno.
La respiración anaeróbica se suele denominar fermentación y no se utiliza oxígeno en el proceso. Hay dos tipos de fermentación que incluyen la fermentación con ácido láctico o la fermentación alcohólica.
La fermentación del ácido láctico a veces se produce en las células musculares cuando hay una falta de suministro de oxígeno a las células musculares. Puede sentir la sensación de ardor mientras hace ejercicio y esto se debe a la producción de ácido láctico.
Las células obtienen la energía almacenada en los alimentos al romper las moléculas de azúcar mediante reacciones mediadas por enzimas. La energía se obtiene de manera más eficiente en presencia de oxígeno a través del proceso llamado respiración aeróbica. Cuando no hay oxígeno disponible para romper las moléculas de azúcar, algunas células aún pueden producir energía mediante el proceso llamado fermentación o respiración celular anaeróbica o glucólisis anaeróbica.
Ciertos organismos no necesitan oxígeno molecular para producir las moléculas de energía llamadas ATP. Estos organismos utilizan ATP por la ruta metabólica que implica la conversión secuencial de carbohidratos en producto (s) final (es) parcialmente oxidado (s).
Por ejemplo, el hongo unicelular de vida libre (no parasitario) como la levadura de cerveza (Saccharomyces cereviseae) es capaz de fermentar varios disacáridos y monosacáridos. En el proceso de fermentación de levadura o respiración anaeróbica, la mayoría de los azúcares se rompen para producir etanol y dióxido de carbono.
Por otro lado, la respiración aeróbica, casi todos los organismos eucarióticos y muchos procariotas dependen únicamente de un suministro continuo de moléculas de oxígeno para sostener la vida. Es una reacción catabólica cuyo rendimiento teórico es de 36-38 moléculas de ATP por glucosa durante la respiración celular.
En la respiración aeróbica, el oxígeno se introduce en el organismo y se utiliza como el aceptor de electrones terminal en la cadena de transporte de electrones. Aparece como parte de una molécula de agua al final de la reacción aeróbica.
En el ciclo de Krebs, el dióxido de carbono se elimina mediante reacciones de descarboxilación y los átomos de hidrógeno se eliminan de los intermedios y se transfieren a oxígeno. Finalmente, el dióxido de carbono generado en las mitocondrias se libera como un producto de desecho al medio ambiente.
Por lo tanto, los carbohidratos se dividen en azúcar y luego en ATP. El proceso general de la respiración aeróbica se mostrará en la siguiente reacción. C6H12O6 + 6O2 + 6H2O --> 6CO2 + 12H2O + energía
