Respiración aerobia vs anaerobia
Share
Respiración aeróbica, un proceso que utiliza oxígeno, y Respiración anaerobica, un proceso que no hace Utilizar oxígeno, son dos formas de respiración celular. Aunque algunas células pueden participar en un solo tipo de respiración, la mayoría de las células usan ambos tipos, dependiendo de las necesidades de un organismo. La respiración celular también se produce fuera de los macroorganismos, como procesos químicos, por ejemplo, en la fermentación. En general, la respiración se utiliza para eliminar productos de desecho y generar energía..
Gráfica comparativa
| Respiración aeróbica | Respiración anaerobica | |
|---|---|---|
| Definición | La respiración aeróbica utiliza oxígeno.. | La respiración anaeróbica es la respiración sin oxígeno; el proceso utiliza una cadena de transporte de electrones respiratorios pero no utiliza oxígeno como aceptadores de electrones. |
| Células que lo utilizan. | La respiración aeróbica ocurre en la mayoría de las células.. | La respiración anaeróbica se produce principalmente en procariotas. |
| Cantidad de energía liberada | Alto (36-38 moléculas de ATP) | Inferior (entre 36-2 moléculas de ATP) |
| Etapas | Glicólisis, ciclo de Krebs, cadena de transporte de electrones. | Glicólisis, ciclo de Krebs, cadena de transporte de electrones. |
| Productos | Dióxido de carbono, agua, ATP | Dixoide de carbono, especies reducidas, ATP |
| Sitio de reacciones | Citoplasma y mitocondria | Citoplasma y mitocondria |
| Reactivos | glucosa, oxigeno | glucosa, aceptor de electrones (no oxígeno) |
| combustión | completar | incompleto |
| Producción de etanol o ácido láctico. | No produce etanol ni ácido láctico. | Producir etanol o ácido láctico. |
Contenido: Aerobia vs Respiración anaerobia.
- 1 Procesos aerobios vs. anaerobios.
- 1.1 Fermentación
- 1.2 Ciclo de Krebs
- 2 Ejercicio aeróbico y anaeróbico.
- 3 evolucion
- 4 referencias
Procesos aerobios frente a anaerobios
Los procesos aeróbicos en la respiración celular solo pueden ocurrir si hay oxígeno presente. Cuando una célula necesita liberar energía, el citoplasma (una sustancia que se encuentra entre el núcleo de una célula y su membrana) y las mitocondrias (organelos en el citoplasma que ayudan con los procesos metabólicos) inician intercambios químicos que inician la descomposición de la glucosa. Este azúcar se transporta a través de la sangre y se almacena en el cuerpo como una fuente rápida de energía. La descomposición de la glucosa en trifosfato de adenosina (ATP) libera dióxido de carbono (CO2), un subproducto que debe eliminarse del cuerpo. En las plantas, el proceso de liberación de energía de la fotosíntesis utiliza CO2 y libera oxígeno como su subproducto..
Los procesos anaeróbicos no usan oxígeno, por lo que el producto de piruvato (ATP es un tipo de piruvato) permanece en el lugar para ser degradado o catalizado por otras reacciones, como lo que ocurre en el tejido muscular o en la fermentación. El ácido láctico, que se acumula en las células de los músculos cuando los procesos aeróbicos no logran satisfacer las demandas de energía, es un subproducto de un proceso anaeróbico. Tales descomposiciones anaeróbicas proporcionan energía adicional, pero la acumulación de ácido láctico reduce la capacidad de una célula para procesar aún más los desechos; a gran escala en, digamos, un cuerpo humano, esto conduce a fatiga y dolor muscular. Las células se recuperan al respirar más oxígeno y a través de la circulación de la sangre, procesos que ayudan a eliminar el ácido láctico..
El siguiente video de 13 minutos discute el papel de la ATP en el cuerpo humano. Para avanzar rápidamente a su información sobre la respiración anaeróbica, haga clic aquí (5:33); para la respiración aeróbica, haga clic aquí (6:45).
Fermentación
Cuando las moléculas de azúcar (principalmente glucosa, fructosa y sacarosa) se descomponen en la respiración anaeróbica, el piruvato que producen permanece en la célula. Sin oxígeno, el piruvato no se cataliza completamente para la liberación de energía. En su lugar, la célula utiliza un proceso más lento para eliminar los portadores de hidrógeno, creando diferentes productos de desecho. Este proceso más lento se llama fermentación. Cuando la levadura se utiliza para la descomposición anaeróbica de los azúcares, los productos de desecho son el alcohol y el CO2. La eliminación del CO2 deja el etanol, la base de las bebidas alcohólicas y el combustible. Las frutas, las plantas azucaradas (por ejemplo, la caña de azúcar) y los granos se utilizan para la fermentación, con levadura o bacterias como los procesadores anaeróbicos. En la cocción, la liberación de CO2 de la fermentación es lo que hace que aumenten los panes y otros productos horneados..
Ciclo de Krebs
El ciclo de Krebs también se conoce como el ciclo del ácido cítrico y el ciclo del ácido tricarboxílico (TCA). El ciclo de Krebs es el proceso clave de producción de energía en la mayoría de los organismos multicelulares. La forma más común de este ciclo utiliza la glucosa como fuente de energía..
Durante un proceso conocido como glucólisis, una célula convierte la glucosa, una molécula de 6 carbonos, en dos moléculas de 3 carbonos llamadas piruvatos. Estos dos piruvatos liberan electrones que luego se combinan con una molécula llamada NAD + para formar NADH y dos moléculas de trifosfato de adenosina (ATP).
Estas moléculas de ATP son el verdadero "combustible" para un organismo y se convierten en energía, mientras que las moléculas de piruvato y NADH entran en las mitocondrias. Ahí es donde las moléculas de 3 carbonos se descomponen en moléculas de 2 carbonos llamadas Acetil-CoA y CO2. En cada ciclo, el Acetil-CoA se descompone y se usa para reconstruir cadenas de carbono, liberar electrones y, por lo tanto, generar más ATP. Este ciclo es más complejo que la glucólisis, y también puede descomponer las grasas y las proteínas para obtener energía..
Tan pronto como se agoten las moléculas de azúcar libre disponibles, el ciclo de Krebs en el tejido muscular puede comenzar a descomponer las moléculas de grasa y las cadenas de proteínas para alimentar un organismo. Si bien la descomposición de las moléculas de grasa puede ser un beneficio positivo (menor peso, menor colesterol), si se transporta en exceso, puede dañar al cuerpo (el cuerpo necesita algo de grasa para la protección y los procesos químicos). En contraste, la descomposición de las proteínas del cuerpo es a menudo un signo de inanición..
Ejercicio aeróbico y anaeróbico
La respiración aeróbica es 19 veces más efectiva para liberar energía que la respiración anaeróbica porque los procesos aeróbicos extraen la mayor parte de la energía de las moléculas de glucosa en forma de ATP, mientras que los procesos anaeróbicos dejan la mayoría de las fuentes generadoras de ATP en los productos de desecho. En los seres humanos, los procesos aeróbicos se activan para galvanizar la acción, mientras que los procesos anaeróbicos se utilizan para esfuerzos extremos y sostenidos..
Los ejercicios aeróbicos, como correr, montar en bicicleta y saltar la cuerda, son excelentes para quemar el exceso de azúcar en el cuerpo, pero para quemar grasa, se deben hacer ejercicios aeróbicos durante 20 minutos o más, lo que obliga al cuerpo a usar la respiración anaeróbica. Sin embargo, las ráfagas cortas de ejercicio, como las carreras de velocidad, dependen de los procesos anaeróbicos para obtener energía porque las vías aeróbicas son más lentas. Otros ejercicios anaeróbicos, como el entrenamiento de resistencia o el levantamiento de pesas, son excelentes para desarrollar masa muscular, un proceso que requiere descomponer las moléculas de grasa para almacenar energía en las células más grandes y más abundantes que se encuentran en el tejido muscular.
Evolución
La evolución de la respiración anaeróbica es muy anterior a la de la respiración aeróbica. Dos factores hacen de esta progresión una certeza. Primero, la Tierra tenía un nivel de oxígeno mucho más bajo cuando se desarrollaron los primeros organismos unicelulares, y la mayoría de los nichos ecológicos carecían casi por completo de oxígeno. Segundo, la respiración anaeróbica produce solo 2 moléculas de ATP por ciclo, suficientes para las necesidades unicelulares, pero inadecuadas para los organismos multicelulares..
La respiración aeróbica surgió solo cuando los niveles de oxígeno en el aire, el agua y las superficies del suelo lo hicieron lo suficientemente abundante como para usarlo en los procesos de reducción de la oxidación. La oxidación no solo proporciona un rendimiento de ATP mayor, hasta 36 moléculas de ATP por ciclo, sino que también puede tener lugar con una gama más amplia de sustancias reductoras. Esto significaba que los organismos podían vivir y crecer más y ocupar más nichos. La selección natural favorecería a los organismos que podrían usar la respiración aeróbica, y los que podrían hacerlo de manera más eficiente para crecer y adaptarse más rápidamente a los entornos nuevos y cambiantes..
Referencias
- Wikipedia: La respiración celular.
