Respiración Celular: Aeróbica vs. Anaeróbica, Proceso y Metabolismo

La respiración celular es un proceso fundamental para la vida, permitiendo a las células obtener energía a partir de los nutrientes. Existen dos tipos principales de respiración celular: la aeróbica y la anaeróbica. A continuación, se detallan las diferencias clave entre ambas:

Diferencias Clave entre Respiración Aeróbica y Anaeróbica

• Oxígeno: La respiración aeróbica necesita oxígeno, mientras que la anaeróbica no lo requiere.
• Eficiencia energética: La respiración aeróbica produce mucha más energía que la anaeróbica.
• Producto final: En la aeróbica, el producto final es dióxido de carbono y agua, mientras que en la anaeróbica es ácido láctico o alcohol, dependiendo del tipo.
• Duración: La respiración aeróbica puede continuar durante largos períodos de tiempo, mientras que la anaeróbica es más rápida pero menos sostenible.
• Presencia de mitocondrias: La aeróbica ocurre en las mitocondrias de las células, mientras que la anaeróbica puede tener lugar fuera de ellas.

Respiración Aeróbica

Es un proceso en el que las células usan oxígeno para convertir la glucosa en energía, produciendo dióxido de carbono y agua como subproductos. Ocurre principalmente en las mitocondrias de las células y es un proceso altamente eficiente en términos de producción de energía.

• Ejemplos comunes: La respiración aeróbica es común en actividades como correr largas distancias, mientras que la anaeróbica es típica en ejercicios cortos y de alta intensidad como levantamiento de pesas.
• Acumulación de lactato: La respiración anaeróbica puede conducir a la acumulación de lactato en los músculos, causando fatiga.
• Requerimiento de glucosa: La respiración anaeróbica puede funcionar sin glucosa, pero la aeróbica depende en gran medida de ella.
• Respiración celular: La aeróbica es una parte crucial de la respiración celular, mientras que la anaeróbica puede ser una estrategia temporal cuando el oxígeno es escaso.
• Necesidades de recuperación: Después de un ejercicio anaeróbico intenso, se necesita más tiempo para recuperarse debido a la acumulación de ácido láctico, mientras que el ejercicio aeróbico tiende a tener una recuperación más rápida.

Respiración Anaeróbica

Es un proceso en el que las células convierten la glucosa en energía sin necesidad de oxígeno. Esto puede ocurrir en ausencia de oxígeno o cuando la demanda de energía es alta y el suministro de oxígeno es limitado. La respiración anaeróbica puede producir ácido láctico (en el caso de la fermentación láctica) o alcohol y dióxido de carbono (en la fermentación alcohólica) como subproductos. Es menos eficiente en términos de producción de energía que la respiración aeróbica.

Etapas de la Respiración Aeróbica

Respiración Aeróbica → (Genera 36-38 ATP)

(Presencia de O2)

Etapas y su expresión química:

• Glucólisis: Glucosa → 2Piruvato + 2ATP + 2NADH
• Ciclo de Krebs: Piruvato → O2 + ATP + NADH + FADH2
• Fosforilación oxidativa o cadena respiratoria: NADH + FADH2 → ATP + H2O

Etapas de la Respiración Anaeróbica

Respiración Anaeróbica → (Genera 2 ATP)

(Ausencia de O2)

Etapas y su expresión química:

• Glucólisis: (Diferencia en el destino del piruvato)
• Fermentación: Alcohólica - Acética y Ácido láctico

Tipos de Fermentación

• Alcohólica: Piruvato → Etanol + CO2. Ejemplos: Vino, Cerveza
• Acética: Piruvato → Ácido acético. Ejemplo: Vinagre
• Ácido Láctico: Piruvato → Ácido láctico. Ejemplos: Queso, Leche, Yogurt

Rutas/Vías Metabólicas: Catabolismo y Anabolismo

Catabolismo

• Reacción exotérmica
• Libera Energía
• Degradación molecular (división)

Hormonas: Adrenalina, Cortisol, Citoquinas y Glucagón

Ejemplos:

1. Respiración celular aeróbica y anaeróbica
2. Digestión
3. Ciclo del ácido cítrico o ciclo de Krebs

Anabolismo

• Reacción endotérmica
• Absorbe Energía
• Síntesis de moléculas (unión)

Hormonas: Estrógenos, Insulina, Hormona del crecimiento y Testosterona

Ejemplos:

1. Fotosíntesis
2. Aminoácidos → Proteínas
3. Nucleótidos → Cadenas de ADN

Resumen de Etapas (Repetición)

Respiración Aeróbica → (Genera 36-38 ATP)

(Presencia de O2)

Etapas y su expresión química:

• Glucólisis: Glucosa → 2Piruvato + 2ATP + 2NADH
• Ciclo de Krebs: Piruvato → O2 + ATP + NADH + FADH2
• Fosforilación oxidativa o cadena respiratoria: NADH + FADH2 → ATP + H2O

Respiración Anaeróbica → (Genera 2 ATP)

(Ausencia de O2)

Etapas y su expresión química:

• Glucólisis: (Diferencia en el destino del piruvato)
• Fermentación: Alcohólica - Acética y Ácido láctico

Tipos de Fermentación

• Alcohólica: Piruvato → Etanol + CO2. Ejemplos: Vino, Cerveza
• Acética: Piruvato → Ácido acético. Ejemplo: Vinagre
• Ácido Láctico: Piruvato → Ácido láctico. Ejemplos: Queso, Leche, Yogurt