Por Kevin Beck — Actualizado el 24 de marzo de 2022
La respiración celular es la cascada bioquímica que impulsa a las células eucariotas al convertir la glucosa en trifosfato de adenosina (ATP). El proceso consta de cuatro etapas distintas:glucólisis , la reacción de enlace (puente) , el ciclo de Krebs , y la cadena de transporte de electrones (ETC). Si bien la glucólisis puede realizarse sin oxígeno, las tres etapas restantes son estrictamente aeróbicas y tienen lugar dentro de las mitocondrias.
Las células procarióticas carecen de orgánulos unidos a membranas, por lo que todo su metabolismo de la glucosa se produce en el citoplasma. Por el contrario, las células eucariotas compartimentan las tres etapas finales dentro de las mitocondrias, lo que permite una producción eficiente de ATP.
Sólo la reacción de enlace, el ciclo de Krebs y el ETC son eventos mitocondriales. La glucólisis (la división de la glucosa en dos moléculas de piruvato) tiene lugar completamente en el citoplasma.
Las mitocondrias son orgánulos de doble membrana. Su membrana interna se pliega formando crestas, creando el sitio de la CTE. La matriz, el espacio dentro de la membrana interna, alberga el ciclo de Krebs y alberga el ADN mitocondrial, que se hereda por vía materna.
Glucólisis:Citoplasma – Diez reacciones catalizadas por enzimas convierten una molécula de glucosa en dos moléculas de piruvato, produciendo una ganancia neta de dos ATP y dos NADH. Este paso es anaeróbico.
Reacción de enlace (puente):matriz mitocondrial – Cada piruvato se descarboxila para formar acetil‑CoA, liberando CO₂ y produciendo un NADH por piruvato.
Ciclo de Krebs:Matriz Mitocondrial – La acetil‑CoA se condensa con oxaloacetato para formar citrato. A lo largo de una serie de reacciones, el citrato se oxida nuevamente a oxalacetato, generando dos ATP (uno por acetil-CoA), tres NADH y un FADH₂.
Cadena de transporte de electrones:Membrana mitocondrial interna – NADH y FADH₂ donan electrones al ETC, impulsando la síntesis de 32–34 ATP mediante la fosforilación oxidativa. La fuerza motriz del protón creada a través de la membrana interna impulsa la ATP sintasa.
En conjunto, la respiración celular produce entre 36 y 38 ATP por molécula de glucosa:aproximadamente dos de la glucólisis y 34 a 36 de las etapas mitocondriales.
