Proceso Bioquímico de la Respiración Celular y Fermentación
La Respiración Celular: Oxidación Completa de Nutrientes
La respiración celular consiste en la oxidación completa de los nutrientes orgánicos hasta CO2. Este proceso fundamental se divide en dos fases principales:
Fase Anaerobia: Glucólisis
Esta etapa se denomina glucólisis y no necesita la presencia de O2; ocurre en el citoplasma. Consiste en una serie de reacciones en las que:
- Una molécula de glucosa se transforma en dos moléculas de ácido pirúvico.
- Se desprenden átomos de hidrógeno.
- Se obtiene una pequeña cantidad de energía (ATP).
Fase Aerobia: Procesos Mitocondriales
Esta fase se realiza en las mitocondrias y requiere el consumo de oxígeno. Incluye varios procesos secuenciales:
1. Descarboxilación del Ácido Pirúvico
En esta etapa ocurre lo siguiente:
- Liberación de átomos de hidrógeno.
- Formación de una molécula de CO2.
- Obtención de una molécula de ácido acético, que unida al CoA forma acetil-CoA.
2. Ciclo de Krebs (o Ciclo del Ácido Cítrico)
Este ciclo implica:
- Destrucción de la molécula de acetil-CoA.
- Formación de dos moléculas de CO2.
- Liberación de más átomos de hidrógeno (que serán utilizados posteriormente).
3. Transporte por la Cadena Respiratoria
Los átomos de hidrógeno liberados durante todo el proceso son ionizados y captados por el NAD+. Se inicia la cadena de transporte de electrones (o cadena respiratoria):
- A través de esta cadena, los electrones son transportados hasta el O2.
- El oxígeno se une a los protones originando H2O.
- Este transporte constituye un conjunto de reacciones redox a lo largo de las cuales se va liberando energía, parte de la cual se disipa en forma de calor.
Balance Energético de la Respiración Celular
Por cada molécula de glucosa procesada completamente, se obtienen:
- 2 moléculas de ATP en la glucólisis.
- 36 moléculas de ATP mediante la fosforilación oxidativa, ligada al transporte de electrones por la cadena respiratoria.
Total: 38 moléculas de ATP por molécula de glucosa.
Fermentación: Obtención de Energía sin Oxígeno
Cuando la energía se obtiene de los nutrientes orgánicos sin la intervención del O2, el proceso se denomina fermentación. Por tanto, es un proceso estrictamente anaerobio.
Es el método más antiguo de los seres vivos para obtener energía. Consiste en una degradación parcial de los nutrientes orgánicos, obteniendo energía en forma de ATP, y dando como productos finales compuestos orgánicos más pequeños. Se produce significativamente menos energía que en la respiración celular.
Tipos de Fermentación
Fermentación Alcohólica
Las levaduras, en condiciones anaerobias, degradan la glucosa obteniendo ATP y dando como productos finales etanol y CO2.
Fermentación Láctica
En este proceso, ciertos organismos descomponen la lactosa en glucosa y galactosa, y a continuación, convierten esta última también en glucosa. A partir de la glucosa, llevan a cabo la fermentación, produciendo ácido láctico como producto final (aunque el texto original no lo menciona explícitamente, es el producto característico).