Respiración Celular Los seres vivos obtienen la materia del entorno donde viven y la introducen en su interior. Esta materia, una vez procesada, será utilizada.

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1 Respiración Celular Los seres vivos obtienen la materia del entorno donde viven y la introducen en su interior. Esta materia, una vez procesada, será utilizada por los organismos para realizar los procesos adecuados para mantenerse vivos. Así, pueden desplazarse en el medio donde viven, generar calor, intercambiar sustancias, etc. La materia que no se puede utilizar, así como los restos que resultan de su degradación, serán expulsados al exterior.

2 Respiración Celular Para llevar a cabo todos estos procesos se requiere energía, que se consigue a partir de moléculas complejas (contenidas en la materia ingerida) que almacenan energía química, la cual es liberada cuando son degradadas y convertidas en otras más sencillas. La respiración celular es el más común de los procesos que se emplean para realizar esta transformación. Tiene lugar en todas las células de un ser vivo.

3 Respiración Celular Por tanto, entendemos por respiración celular: la serie de procesos por medio de los cuales las células degradan las moléculas complejas con enlaces de alta energía (ATP), que contienen los alimentos, para ser utilizada posteriormente de forma controlada; por lo que, al igual que las máquinas, los seres vivos necesitan "energía" para funcionar. Esa energía se obtiene a partir de los alimentos.

4 Respiración Celular La respiración celular es una reacción exotérmica o exergónica, donde parte de la energía contenida en las moléculas de los alimentos (carbohidratos, proteínas, lípidos, etc.) es utilizada por la célula para sintetizar ATP. Decimos parte de la energía porque no toda es utilizada, sino que una parte se pierde. Aproximadamente el 40% de la energía liberada por la oxidación de la glucosa se conserva en forma de ATP. En comparación, con los automóviles y otras máquinas que consumen combustibles derivados del petróleo, las cuales cerca del 75% de la energía del combustible se pierde como calor y sólo el 25% se convierte en formas útiles de energía, la célula es una máquina mucho más eficiente.

5 Respiración Celular La respiración celular es una combustión biológica y puede compararse con la combustión de carbón, leña, etc., en ambos casos moléculas ricas en energía son degradadas a moléculas más sencillas con la consiguiente liberación de energía. Sin embargo existen importantes diferencias entre ambos procesos: a) En primer lugar la combustión es un fenómeno incontrolado en el que todos los enlaces químicos se rompen al mismo tiempo y liberan la energía en forma súbita; por el contrarío la respiración celular es la degradación del alimento con la liberación paulatina de energía. Este control está ejercido por enzimas específicas. b) En segundo lugar la combustión produce calor y algo de luz. Este proceso transforma energía química en calórica y luminosa. En cambio la energía liberada durante la respiración celular es utilizada fundamentalmente para la formación de nuevos enlaces químicos (ATP).

6 Respiración Celular La respiración celular puede ser considerada como una serie de reacciones de óxido-reducción en las cuales las moléculas combustibles son paulatinamente oxidadas y degradadas liberando energía. La respiración ocurre en distintas estructuras celulares. La primera de ellas es la glucólisis que ocurre en el citoplasma. La segunda etapa dependerá de la presencia o ausencia de O2 en el medio, determinando en el primer caso la respiración aeróbica (ocurre en las mitocondrias), y en el segundo caso la respiración anaeróbica o fermentación (ocurre en el citoplasma).

7 Respiración Celular Si observamos los envases de productos alimenticios, encontraremos la cantidad de calorías por porción que contienen. Las calorías son unidades de energía. Pero ¿dónde está o de donde proviene esa energía?. Toda sustancia alimenticia está compuesta por moléculas cuyos átomos se mantienen unidos y ordenados porque "comparten" electrones, estableciendo enlaces químicos. Para formar estos enlaces durante una reacción química, se necesita energía, la cual se almacena en los enlaces. Al romper esos enlaces, se libera la energía que éstos contenían. Por ello, para obtener energía a partir de los alimentos, los enlaces que forman las moléculas de los mismos, se rompen al ser degradados por los seres vivos.

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11 Respiración Celular Las moléculas de carbohidratos, grasas, aceites, etc. presentes en los alimentos, constituyen el "combustible" a partir del cual las células obtendrán energía para realizar todas sus funciones. Pero dicha energía no se conducirá directamente hacia el trabajo celular, sino que será transportada por una molécula muy especial: el ATP.

12 Respiración Celular En función de quién sea el agente oxidante (el aceptor último de electrones), podemos clasificar dos tipos de respiración: -Respiración aeróbica: si utilizan el O2 (del aire, de ahí el nombre) como aceptor de electrones. Propia de todos los eucariotas y de muchos procariotas. -Respiración anaeróbica: si utilizan otro aceptor final que no sea el oxígeno, como por ejemplo el S, el Fe+3, el nitrato (NO3-), etc. Es exclusiva de algunos tipos de procariotas. Las moléculas más comúnmente utilizadas de combustible son la glucosa, algunos aminoácidos y ácidos grasos.