Respiración aerobia y anaerobia


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La respiración aerobia y anaerobia son tipos de respiración celular, es decir, formas que tienen algunas células para obtener energía a partir de lo que consumen. Se diferencian en que para realizar la respiración aerobia se requiere oxígeno, mientras que en la respiración anaeróbica está ausente el oxígeno.

Además, en la respiración aeróbica se produce más energía en comparación con la respiración anaeróbica; sin embargo, tiene más pasos químicos, por lo que toma más tiempo realizarla.

La respiración aeróbica y anaeróbica comparten en su primera fase la glicólisis o glucólisis, una cadena de reacciones químicas que transforman la glucosa en moléculas más pequeñas.

Respiración

aerobia

Respiración

anaerobia

Definición Proceso celular de transformación de la glucosa para obtener energía con participación del oxígeno. Proceso de obtención de energía que usan algunas células en ausencia de oxígeno.
Aceptor de electrones Oxígeno
  • Nitrato
  • Sulfato
  • Dióxido de carbono
  • Iones metálicos
Etapas o fases
  1. Glicólisis
  2. Ciclo del ácido cítrico
  3. Fosforilación oxidativa
  1. Glicólisis
  2. Fermentación:
    a) láctica
    b) etanólica
Productos

Agua

Dióxido de carbono

32 ATP/glucosa

Ácido láctico

Alcohol etílico

Metano

2 ATP/glucosa

Ejemplos

Células hepáticas

Células del riñón

Levaduras del pan

Eritrocitos o glóbulos rojos

Bacterias

Arqueas

Respiración aerobia

La respiración celular aerobia es el proceso que transforma la energía química de los alimentos en ATP en presencia de oxígeno. El oxígeno recibe electrones al final de una cadena de reacciones químicas, generando agua, dióxido de carbono y energía.

Primera fase de la respiración aerobia: glicólisis

El primer paso en la respiración aerobia es la ruptura de la glucosa o glicólisis. Esta se produce en el citoplasma de las células. Como resultado de la glicólisis se obtiene dos ATP y dos electrones en forma de NADH y dos moléculas de piruvato:

esquema de la glicolisis

Segunda fase de la respiración aerobia: ciclo del ácido cítrico

El segundo paso de la respiración aerobia es el ciclo del ácido cítrico o ciclo de Krebs. Este es una serie de ocho reacciones químicas que se llevan a cabo en la mitocondria de las células eucariotas.

Un piruvato proveniente de la glicólisis, entra en el ciclo y da como resultado tres NADH, tres dióxidos de carbono, un GTP y un FADH2:

esquema del ciclo del acido citrico

Tercera fase de la respiración aeróbica: fosforilación oxidativa

El tercer y último paso de la respiración aeróbica es el proceso de fosforilación oxidativa. Este proceso se lleva a cabo en la cadena de transporte de electrones, un conjunto de proteínas en la membrana de la mitocondria que transfieren los electrones del NADH provenientes del ciclo de Krebs.

El resultado final de la respiración aeróbica es 32 ATP por molécula de glucosa:

esquema de la produccion de ATP en la mitocondria por fosforilacion oxidativa

Respiración anaerobia

La respiración celular anaerobia es la forma que tienen las células procariotas y algunas células eucariotas de obtener energía a partir de la glucosa, sin necesidad de oxígeno. Se realiza en el citoplasma de la célula.

La respiración anaeróbica sirve para la producción de energía en las células que no poseen mitocondria, como las bacterias, las arqueas y los glóbulos rojos. En la contracción muscular rápida, las células musculares pueden recurrir a la respiración anaeróbica, produciendo ácido láctico.

Primera fase de la respiración anaeróbica: glicólisis

La respiración anaeróbica se inicia con la glicólisis, el proceso de degradación de la glucosa, como sucede en la respiración aeróbica. En este paso se producen dos moléculas energéticas o ATP.

Segunda fase de la respiración anaeróbica: fermentación

El siguiente paso puede ser la fermentación, de la que hay dos tipos:

  1. La fermentación láctica: donde el piruvato se transforma en lactato, como sucede en las bacterias del yogur.
  2. La fermentación etanólica: en este caso el piruvato da origen al etanol y el dióxido de carbono, proceso que llevan a cabo las levaduras del vino y cerveza.

tipos de fermentacion

Algunos animales pueden cambiar a la respiración anaeróbica, como la carpa o el pez dorado. Cuando la superficie de los lagos se congela en el invierno, el oxígeno en el agua disminuye. Estos peces, que normalmente presentan respiración aeróbica, pueden sobrevivir gracias a su capacidad para mantener la respiración anaeróbica.

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