Durante la respiración aeróbica, el oxígeno captado por una célula se combina con la glucosa para producir energía en forma de trifosfato de adenosina (ATP) y la célula expulsa el dióxido de carbono. y agua. Esta es una reacción de oxidación en la que la glucosa se oxida y se reduce el oxígeno. Este proceso es crítico para todos los eucariotas, que son células grandes que contienen un núcleo y otros orgánulos y que forman organismos complejos, como los seres humanos. La respiración en la mayoría de los procariotas, como ciertas bacterias, es anaeróbica. Implica reacciones de oxidación /reducción que producen energía sin oxígeno.
Definición y reducción de la oxidación
La oxidación y la reducción son palabras que se refieren a la forma en que se intercambian los electrones en una reacción química. Cuando los químicos describieron por primera vez las reacciones de oxidación /reducción, utilizaron el término "oxidación" para referirse solo a reacciones en las que otros productos químicos estaban unidos al oxígeno. Se refirieron a las reacciones que convertían un producto químico a una forma pura, como una que eliminaba el oxígeno del magnesio y dejaba solo magnesio, como reacciones de reducción. A medida que los científicos descubrieron más acerca de los mecanismos subyacentes, sin embargo, se hizo evidente que en la oxidación un elemento perdía uno o más electrones en oxígeno y, en reducción, un elemento ganaba electrones.
La importancia de la respiración celular
El ATP producido en la respiración celular es un combustible químico que potencia cada reacción en la célula, ya sea directa o indirectamente. La respiración ocurre en todas las células del cuerpo humano, así como en las células de casi todos los eucariotas. El hecho de que nuestras células dependan de esta reacción es la razón por la que los humanos inhalan oxígeno y exhalan dióxido de carbono.
Reducción u oxidación
El proceso de respiración celular implica dos pasos principales. En el primer paso, que los científicos llaman glucólisis, la glucosa se descompone. En el segundo, la respiración aeróbica rompe aún más los restos de la glucosa. Durante la respiración aeróbica, se reduce el oxígeno, donando un electrón al hidrógeno para formar agua. Todo el proceso de la respiración celular oxida la glucosa. Esto produce la mayor parte de la energía liberada en la respiración celular.
El proceso de fermentación
La fermentación también implica la oxidación y la reducción, y produce ATP, pero lo hace de manera menos eficiente. Algunos organismos simples, como las levaduras, usan este proceso en ausencia de oxígeno. Incluso los humanos usan la fermentación como una especie de respaldo para la respiración celular en células musculares privadas de oxígeno. Durante la fermentación, se oxida una sustancia química llamada nicotinamida adenina dinucleótido + hidrógeno (NADH) y se reduce una sustancia química llamada piruvato. Este proceso produce solo dos moléculas de ATP por molécula de glucosa, mientras que la respiración celular produce 36 moléculas de ATP de una sola molécula de glucosa.
