La reacción química llamada respiración es vital para el crecimiento, reparación y supervivencia de todos los seres vivos. La respiración ocurre en las células de plantas, animales y humanos, principalmente dentro de las mitocondrias, que se encuentran en el citoplasma de una célula. La energía liberada durante la respiración es utilizada por las plantas para producir aminoácidos, y por animales y humanos para contraer sus músculos y dejarlos moverse. No confundas la respiración con la respiración. La respiración libera energía, mientras que la respiración es el flujo de aire dentro y fuera de nuestros pulmones.
Fábricas de energía celular
La mayor parte del trabajo detrás de la respiración ocurre en las mitocondrias de las células. La molécula rica en energía adenosina trifosfato (ATP) se produce en las mitocondrias utilizando energía del sol (para plantas) o alimentos (para animales y humanos). Todas las células vivas tienen mitocondrias, algunas más que otras. Las células grasas tienen muchas mitocondrias porque almacenan grandes cantidades de energía. Las células musculares también tienen muchas mitocondrias porque tienen que reaccionar rápidamente para liberar energía cuando el cuerpo la necesita.
Fotosíntesis y respiración
La respiración en las plantas ocurre junto con otra reacción química, la fotosíntesis. Las plantas son autótrofos, lo que significa que producen sus propios alimentos utilizando dióxido de carbono, agua y energía del sol. Durante la fotosíntesis, una planta toma dióxido de carbono del aire y el agua de su entorno a través de pequeños agujeros en sus hojas, flores, tallos, raíces y ramas. La energía del sol provoca una reacción química en las mitocondrias que descompone las moléculas de dióxido de carbono y agua y las recombina para producir azúcar (glucosa) y gas oxígeno. La respiración necesita glucosa como punto de partida. Utiliza la glucosa creada por la fotosíntesis y toma oxígeno del aire para liberar energía.
Respiración aeróbica versus anaeróbica
La respiración aeróbica ocurre todo el tiempo dentro de todos los seres vivos. Este tipo de respiración utiliza oxígeno y glucosa para producir dióxido de carbono y agua como productos de desecho y libera grandes cantidades de energía. Las plantas almacenan la glucosa como almidón, pero los humanos y los animales la almacenan como glucógeno, que se convierte de nuevo en glucosa para usar durante el ejercicio cuando las células musculares respiran más que en reposo.
Durante el ejercicio de alta intensidad, los humanos y los animales dependen de la respiración anaeróbica para obtener pequeñas cantidades de energía para impulsar el movimiento muscular. Al igual que la respiración aeróbica, la respiración anaeróbica ocurre en las células, pero la glucosa no se descompone por completo. El producto de desecho es ácido láctico, no dióxido de carbono y agua. La sangre que fluye a través de los músculos elimina el ácido láctico. Algunas células vegetales y microorganismos también usan respiración anaeróbica. Por ejemplo, la elaboración de la cerveza y el pan utilizan la respiración anaeróbica en la levadura. Las células absorben glucosa y producen etanol (alcohol) y dióxido de carbono. La mayor parte de la respiración aeróbica ocurre en las mitocondrias, pero la respiración anaeróbica tiene lugar en la porción líquida del citoplasma.
