Durante la respiración aeróbica, las células obtienen energía en presencia de oxígeno mediante una serie de reacciones conocidas como el ciclo del ácido cítrico. La glucosa proporciona un intermedio de reacción clave necesario para que ocurran estas reacciones. La glucosa es una molécula de azúcar de seis carbonos que se descompone en dos moléculas de piruvato de tres carbonos. Estas moléculas de piruvato, en presencia de oxígeno, pueden entrar en el ciclo del ácido cítrico, produciendo una cantidad significativa de energía para la célula.

Glucólisis

La glucosa se puede obtener directamente de la dieta o por descomposición. De glucógeno, un polímero de moléculas de glucosa. Durante la glucólisis, la glucosa es metabolizada por la célula para producir energía. La glucólisis no es muy eficiente en términos de producción de energía, pero el proceso en sí genera una serie de intermedios que se pueden usar para otros procesos. Uno de tales intermedios es el piruvato. En ausencia de oxígeno, el piruvato se puede convertir en ácido láctico o alcohol a través de un proceso conocido como fermentación. Sin embargo, en presencia de oxígeno, durante la respiración aeróbica, el piruvato puede entrar en el ciclo del ácido cítrico.

El ciclo del ácido cítrico

El ciclo del ácido cítrico es una serie de reacciones que en última instancia producen una cantidad significativa de energía para la celda Este ciclo solo puede ocurrir bajo condiciones aeróbicas, es decir, condiciones en las que hay suficiente oxígeno.

En presencia de oxígeno, las moléculas de piruvato formadas al final de la glucólisis pueden entrar en el ciclo del ácido cítrico al reaccionar con un compuesto llamado Acetil-CoA. Durante esta reacción, se libera dióxido de carbono. De hecho, el dióxido de carbono se libera en varios pasos durante el ciclo del ácido cítrico. Esto es, en parte, una explicación de por qué la respiración aeróbica implica respirar con oxígeno y exhalar dióxido de carbono.

Cadena de transporte de electrones

Por definición, la respiración aeróbica requiere oxígeno. El oxígeno es necesario porque se necesita en la cadena de transporte de electrones.

La cadena de transporte de electrones de una célula es una serie de reacciones que combinan reacciones químicas entre donantes de electrones y receptores de electrones para la transferencia de protones a través de una membrana celular. . En la respiración aeróbica, el oxígeno es el receptor de electrones definitivo.

La transferencia de electrones crea un gradiente de protones. Cuando los protones viajan de regreso a través de la membrana, fluyendo hacia abajo del gradiente, se crea energía en forma de moléculas llamadas ATP, o trifosfato de adenosina.

Si no hay oxígeno presente, no se puede establecer el gradiente arriba, y estas reacciones no pueden ocurrir.

Glucosa

Si bien la glucosa puede proporcionar energía a la célula a través de la glucólisis, este proceso no es muy eficiente. Una entrada de dos moléculas de energía ATP hace que la reacción comience, pero al final, solo se crean cuatro moléculas de energía ATP.

La glucosa proporciona un papel más importante para una producción de energía más eficiente al proporcionar las moléculas de piruvato para su entrada en el ciclo del ácido cítrico. Al final del ciclo del ácido cítrico, se crean 36 moléculas de energía ATP por cada molécula de glucosa completamente metabolizada.

Fuentes de glucosa

La glucosa se puede obtener directamente de la dieta. La glucosa es una molécula de azúcar monosacárido de seis carbonos, también conocida como dextrosa, o azúcar de mesa simple. También es parte de una larga cadena de moléculas de almacenamiento de energía llamada glucógeno. Cuando las células necesitan más glucosa para producir más energía, el glucógeno se puede descomponer para liberar monómeros de glucosa individuales, que luego pueden ingresar a la vía de la glucólisis. Finalmente, las moléculas de piruvato resultantes pueden entrar en el ciclo del ácido cítrico, siempre que haya oxígeno presente.