El desglose de la glucosa para liberar energía es un proceso complejo llamado respiración celular . Ocurre en el citoplasma y las mitocondrias de las células y se puede resumir en cuatro etapas principales:
1. Glucólisis (citoplasma)
* Entrada: Glucosa (azúcar de 6 carbono)
* Salida: 2 moléculas de piruvato (azúcar de 3 carbonos), 2 ATP (energía) y 2 NADH (transportador de electrones)
* Proceso: La glucosa se descompone en dos moléculas de piruvato a través de una serie de reacciones enzimáticas. Este proceso genera una pequeña cantidad de ATP y NADH, que se utilizará en etapas posteriores.
2. Oxidación de piruvato (matriz mitocondrial)
* Entrada: 2 moléculas de piruvato
* Salida: 2 acetil-CoA (unidad de 2 carbono), 2 CO2 y 2 NADH
* Proceso: El piruvato entra en las mitocondrias y se convierte en acetil-CoA. Este proceso libera dióxido de carbono y genera NADH.
3. Ciclo de ácido cítrico (ciclo Krebs) (matriz mitocondrial)
* Entrada: 2 acetil-CoA
* Salida: 4 CO2, 6 NADH, 2 FADH2 (portador de electrones) y 2 ATP
* Proceso: Acetil-CoA ingresa al ciclo de ácido cítrico, una serie de reacciones que generan portadores de electrones (NADH y FADH2) y una pequeña cantidad de ATP. El dióxido de carbono se libera como un subproducto.
4. Fosforilación oxidativa (membrana interna mitocondrial)
* Entrada: NADH y FADH2
* Salida: ~ 32 ATP y agua
* Proceso: Los portadores de electrones (NADH y FADH2) donan electrones a la cadena de transporte de electrones. A medida que los electrones se mueven a través de la cadena, se libera energía, que se utiliza para bombear protones a través de la membrana mitocondrial, creando un gradiente de concentración. Este gradiente impulsa la producción de ATP por ATP sintasa, una proteína incrustada en la membrana.
rendimiento de energía general:
El desglose completo de una molécula de glucosa produce aproximadamente 38 moléculas ATP .
Notas importantes:
* Respiración anaeróbica: En ausencia de oxígeno, las células aún pueden generar energía a través de un proceso llamado respiración anaeróbica. Este proceso produce ácido láctico o etanol como subproducto, y su rendimiento de ATP es significativamente menor que la respiración aeróbica.
* Regulación: La respiración celular está estrechamente regulada por varios mecanismos para garantizar una producción eficiente de energía y mantener la homeostasis celular.
* Otras fuentes de energía: Mientras que la glucosa es la fuente de combustible primaria para la respiración celular, otras moléculas como las grasas y proteínas también se pueden descomponer para generar energía.
Resumen:
La respiración celular es un proceso vital que permite a los organismos extraer energía de la glucosa y usarla para varias actividades celulares. La descomposición de la glucosa se produce en cuatro etapas, que implica una serie de reacciones enzimáticas que generan ATP, la moneda de energía primaria de la célula.
