Respiración celular
Biología
Conceptos clave
- Respiración celular: libera la energía química de la glucosa y la almacena en ATP.
- El ATP acopla reacciones exergónicas (oxidar glucosa) con endergónicas (síntesis, transporte activo, contracción).
- Aeróbica (con O₂): oxidación completa → ~30–32 ATP. Anaeróbica (sin O₂): parcial → solo 2 ATP.
- Ecuación global: .
Glucólisis
- Ocurre en el citoplasma y no necesita O₂ (primer paso de todas las rutas).
- 1 glucosa (6C) → 2 piruvato (3C).
- Balance neto: +2 ATP (fosforilación a nivel de sustrato) y +2 NADH.
Respiración aeróbica
- Reacción de enlace: el piruvato entra en la mitocondria → acetil-CoA + CO₂ + NADH.
- Ciclo de Krebs (matriz): oxida acetil-CoA → CO₂, NADH, FADH₂ y algo de ATP.
- Cadena de transporte de electrones (crestas): NADH/FADH₂ ceden electrones → bombeo de H⁺ → quimiosmosis en la ATP-sintasa.
- El O₂ es el aceptor final de electrones → forma H₂O.
Fermentación (anaeróbica)
- Regenera NAD⁺ para que la glucólisis continúe; solo rinde 2 ATP.
- Animales/músculo: piruvato → lactato (reversible).
- Levadura: piruvato → etanol + CO₂ (irreversible).
Medición y sustratos
- La respiración se mide con un respirómetro (consumo de O₂ o producción de CO₂).
- Cociente respiratorio : ~1 para glúcidos, ~0,7 para lípidos.
- Si falta glucosa, la célula oxida lípidos (más energía por gramo) y luego proteínas.
Ejemplo resuelto
- ¿Por qué arde el músculo al esprintar? Sin O₂ suficiente, la célula fermenta y acumula lactato.
- La fermentación da solo 2 ATP frente a los ~32 de la vía aeróbica, pero es muy rápida para emergencias.
En el examen IB
- La glucólisis no necesita O₂; el O₂ solo actúa al final de la cadena de transporte.
- El O₂ es el aceptor final, no "reacciona con la glucosa" directamente.
- Localiza cada etapa: glucólisis = citoplasma; Krebs = matriz; cadena = crestas.
- La mayoría del ATP proviene de la quimiosmosis, no de la glucólisis.