Por Chris Deziel | Actualizado el 30 de agosto de 2022
La respiración celular es el proceso mediante el cual los organismos vivos convierten la glucosa y el oxígeno en energía utilizable en forma de trifosfato de adenosina (ATP). Este ATP puede impulsar reacciones bioquímicas, respaldar la síntesis de ADN y ARN y sustentar las funciones celulares.
Una molécula de glucosa reacciona con seis moléculas de oxígeno para producir seis moléculas de dióxido de carbono, seis moléculas de agua y hasta 38 moléculas de ATP:
C6 H12 O6 +6O2 → 6CO2 +6H2 O + 36–38 ATP
Si bien la reacción general es una ecuación única, el proceso se desarrolla en cuatro fases distintas que juntas maximizan la producción de ATP:
Ocurre en el citoplasma. Una sola glucosa (C6 H12 O6 ) se divide en dos moléculas de ácido pirúvico (C3 H4 O3 ), generando una ganancia neta de dos moléculas de ATP y dos de NADH.
El piruvato ingresa a la mitocondria y se convierte en acetil‑CoA, produciendo NADH y liberando CO2 .
Acetil-CoA entra en el ciclo de Krebs, donde cada turno genera 3 NADH, 1 FADH2 , 1 GTP (convertido en ATP) y dos CO2 moléculas.
Ubicado en la membrana mitocondrial interna, este complejo transfiere electrones de NADH y FADH2 al oxígeno, bombeando protones para crear un gradiente que impulsa la ATP sintasa. Esta etapa produce la mayor parte del ATP:aproximadamente 28 a 30 moléculas por glucosa.
Cuando las grasas o proteínas sirven como fuente de energía, primero se descomponen en acetil-CoA (grasas mediante β-oxidación; proteínas mediante desaminación de aminoácidos) y luego entran en el ciclo de Krebs, produciendo totales de ATP comparables.
Rendimiento teórico máximo:38 ATP por glucosa. El rendimiento práctico en eucariotas suele ser de 36 ATP debido a ineficiencias del transbordador.
Referencia:Principios de bioquímica de Lehninger, séptima edición, 2018.
