Respiración celular y mitosis: procesos biológicos esenciales
Respiración celular
Se denomina respiración celular al proceso mediante el cual se oxida por completo la materia orgánica, hasta CO2 y H2O, con el fin de obtener la cantidad máxima de energía disponible que contiene dicha materia orgánica, la cual se acumula en forma de moléculas de ATP.
El catabolismo aerobio está formado por varias rutas metabólicas que conducen finalmente a la obtención de moléculas de ATP. Estas moléculas de ATP serán, más tarde, imprescindibles para dar energía en las rutas anabólicas. La energía que no se usa se disipa en forma de calor.
Combustibles energéticos
Los combustibles energéticos habituales de las células son los glúcidos (especialmente la glucosa) y los lípidos (especialmente los ácidos grasos). Sin embargo, el metabolismo celular es tan flexible que, si se ingieren más proteínas de las necesarias para reponer las propias proteínas celulares, también se usan los aminoácidos como sustratos energéticos. Así pues, existe:
- Respiración o catabolismo de glúcidos
- Respiración o catabolismo de lípidos
- Respiración o catabolismo de aminoácidos
Respiración o catabolismo de glúcidos
En el tubo digestivo de los animales y mediante los procesos digestivos, los polisacáridos o disacáridos que toma el animal en la dieta se hidrolizan y convierten en monosacáridos como la glucosa, fructosa y galactosa.
Las reservas de glucógeno del tejido muscular de los animales también pueden ser hidrolizadas cuando se requiere energía para el ejercicio muscular, en unidades de glucosa.
Análogamente, en las células vegetales, las reservas de almidón se hidrolizan a moléculas de glucosa. La glucosa es el más abundante de los monosacáridos, por lo que su proceso degradativo puede servir de ejemplo del catabolismo respiratorio de los glúcidos.
En la degradación total de la glucosa y hasta el aprovechamiento completo de toda la energía liberada, se distinguen dos fases:
- Glucólisis
- Respiración aerobia: ciclo de Krebs, cadena respiratoria y fosforilación oxidativa.
Mitosis
La mitosis es el proceso mediante el cual, a partir de una célula progenitora, aparecen dos células hijas idénticas entre sí y a la célula de la que proceden. La mitosis tiene lugar en todas las células eucariotas somáticas animales y vegetales y comprende la división del núcleo o cariocinesis y la división del citoplasma o citocinesis. En un ciclo celular de 24 horas, esta fase duraría de 1 a 2 horas.
Importancia biológica de la mitosis
- Obtener células hijas con idéntica información genética que la célula madre.
- Permitir en los organismos pluricelulares el crecimiento, desarrollo y recambio celular de los tejidos.
Debido a la mitosis, en los seres pluricelulares, todas las células somáticas tienen la misma dotación cromosómica que el cigoto, es decir, que la primera célula del organismo. La existencia en estos seres de células especializadas, muy distintas entre sí, no se debe a diferencias en el ADN que contienen, sino a que durante el desarrollo embrionario, en unas se han expresado unos genes y en otras otros, lo que se conoce como diferenciación celular.
Etapas de la mitosis
En el estudio de este proceso se hace clásicamente referencia a una serie de momentos diferentes o fases; sin embargo, estas fases no tienen más que un significado puramente didáctico, puesto que no son más que momentos aislados dentro de un proceso continuo. Este tipo de división celular comprende dos partes: la división del núcleo (cariocinesis) y la división del citoplasma (citocinesis). Teniendo en cuenta lo anteriormente expuesto, es posible distinguir las siguientes etapas sucesivas:
- Profase
- Metafase
- Anafase
- Telofase