Todos los seres vivos necesitan energía para sobrevivir, por lo que las células gastan una gran cantidad de esfuerzo convirtiendo la energía en una forma que puede empaquetarse y usarse. A medida que los animales han evolucionado, también lo ha hecho la complejidad de los sistemas de producción de energía. El sistema respiratorio, el sistema digestivo, el sistema circulatorio y el sistema linfático son todas partes del cuerpo en humanos que son necesarias solo para capturar energía en una sola molécula que puede sostener la vida.

ATP

El La intención de la respiración celular es generar ATP o trifosfato de adenosina, la principal molécula de almacenamiento y transferencia de energía de la célula. El ATP es una molécula compleja que incluye algunas estructuras de anillo molecular diferentes, pero lo importante es recordar los tres grupos de fosfato unidos, de los cuales deriva el nombre de trifosfato. El ATP se usa para mantener procesos tales como la contracción muscular, momento en el cual se convierte en una molécula de ADP o adenosín difosfato. En la respiración celular, ADP está equipado con fosfato para convertirse en ATP una vez más.

Reacción catabólica

La energía química se genera por la descomposición de las moléculas. Hay muchas maneras de describir esta reacción, pero el término catabolismo se usa para describir la descomposición exacta de las moléculas de energía en la célula. En el caso del ATP, la eliminación de un grupo fosfato libera una gran cantidad de energía libre, lo que permite que la molécula se utilice para el trabajo. La reacción química se produce por hidrólisis, en la que la descomposición de una sustancia va acompañada de la inserción de una molécula de agua entre dos enlaces. Una vez que se ha eliminado el tercer grupo de fosfato, ADP solo tiene dos. Esta es la razón por la que un único grupo de fosfato restaurará el ADP al ATP.

Glucosa

La energía entra en el proceso de la respiración celular en forma de glucosa, un azúcar simple que se digiere y descompone del complejo carbohidratos, luego traídos a las células a través de los sistemas circulatorios del cuerpo. La glucosa es una molécula común y fácilmente modificada. Las plantas sintetizan la glucosa como un producto final en el proceso conocido como fotosíntesis al convertir la energía de la luz en energía química.

Extracción de energía

Los animales, por otro lado, extraen energía de la glucosa con la intención de produciendo ATP como resultado final. A diferencia de la fotosíntesis, la energía permanece en la misma forma. Comienza como energía química y termina como energía química. Esto se logra modificando la glucosa en una vía muy compleja e involucrada con el fin de extraer la energía necesaria para restablecer el ADP al ATP. En otras palabras, si el desglose de suministros de ATP funciona para el cuerpo, será necesario descomponer una fuente de energía externa para restablecer el ATP, porque la energía no puede recuperarse y solo fluye en un sentido en el sistema.

Rendimiento energético

A partir de una sola molécula de glucosa, una célula puede generar un rendimiento neto de 36 moléculas de ATP. Sin embargo, la mayor parte de la energía dentro de un organismo se pierde en forma de calor, por lo que el proceso es altamente ineficiente. De hecho, todas las reacciones de liberación de energía liberan calor. La energía que queda atrás puede ponerse a trabajar para mantener un organismo activo y vivo.