La respiración celular ocurre dentro de cada célula, que usa el oxígeno para sacar energía del azúcar de la comida, la glucosa. Respirar es otra cosa: mover aire por los pulmones, que después pasan el oxígeno a la sangre.
La respiración celular es el uso del oxígeno dentro de la célula para sacar energía de moléculas como la glucosa; respirar es mover el aire que trae ese oxígeno.
Esquema · proceso
Un cuerpo se parece a un barco grande, dividido en muchos compartimentos y con un generador en cada uno. En cubierta, unos ventiladores meten y sacan aire, pero con eso no se enciende ninguna luz. Esos ventiladores son los pulmones. Respirar, en el sentido corriente, es solo ese movimiento de aire.
Del aire de cubierta, el oxígeno pasa a unos conductos que recorren todo el barco. Esos conductos son la sangre, y el paso del oxígeno ocurre entre los pulmones y ella, a través de una superficie fina. Ese paso se llama intercambio de gases, y es distinto del movimiento de aire. Después, la sangre reparte el oxígeno por los compartimentos, que son las células.
En cada compartimento, el generador usa el oxígeno que le llega para acabar de romper su combustible y sacar energía. Uno de esos combustibles es la glucosa, que llega con la comida, y eso que hace el generador es la parte de la respiración celular que usa oxígeno. En las células de animales, plantas y hongos, los generadores son las mitocondrias, unas piezas internas de la célula. Una planta también respira así, de día y de noche, además de hacer la fotosíntesis.
Con oxígeno, la glucosa se rompe por completo. Al final del proceso, ya en la mitocondria, el oxígeno acaba formando agua.
La electricidad del generador sirve para todo lo que hay a bordo. En la célula, esa electricidad es el ATP, una molécula pequeña que lleva la energía lista para gastar. Las células lo gastan, por ejemplo, para contraer un músculo o para mandar un impulso nervioso. Parte de la energía de la glucosa, en vez de irse como calor, queda guardada en el ATP.
Un generador también deja humo, y hay que sacarlo. El humo de la célula es un gas, el dióxido de carbono, que suelta como residuo mientras trabaja. En los pulmones, ese gas pasa de la sangre al aire, la otra mitad del intercambio de gases. El balance completo es este: la glucosa y el oxígeno dan dióxido de carbono, agua y energía.
Cuando falta oxígeno, no se apaga todo, porque el primer paso no lo necesita. Antes de llegar al generador, cada molécula de glucosa se parte en dos trozos. Ese primer paso se llama glucólisis y es la primera etapa de la respiración celular. Ocurre fuera de la mitocondria y da un poco de electricidad, es decir, poco ATP.
Lo que les pasa después a esos dos trozos depende del oxígeno. Si lo hay, continúan hasta la mitocondria. Si no lo hay, o si la mitocondria no da abasto, en las células humanas se transforman en una sustancia llamada lactato. Ese cambio se llama fermentación láctica, y permite que la glucólisis siga y que la célula saque algo de energía.
Esquema · bifurcación
El pez y sus branquias. Un pez no mueve aire sino agua, y la hace circular por unas branquias que le quitan el oxígeno. Esas branquias reparten su tejido en hebras finas y plegadas, como una toalla que doblada cabe en un bolsillo y abierta cubre una cama. Así un cuerpo pequeño ofrece mucho contacto con el agua, y de ese contacto depende cuánto oxígeno se absorbe.
Un músculo en ejercicio intenso. Durante mucho tiempo el lactato se tuvo por un simple residuo, y hoy se le trata como un combustible más. Basta un esfuerzo como correr a toda velocidad para alcanzar un autobús: el lactato se acumula y buena parte se aprovecha, incluso durante el propio ejercicio.
Respirar y respiración celular son lo mismo. Son procesos distintos. Respirar es mover aire. La respiración celular es el uso del oxígeno dentro de la célula.
Los pulmones sacan la energía del oxígeno. Lo que hacen es entregarlo a la sangre. Romper la glucosa con él y obtener energía sucede más lejos, en las células a las que llega.
Sin oxígeno, ninguna célula consigue energía. La glucólisis, el paso que parte la glucosa, no pide oxígeno, y deja algo de ATP aunque este falte. Los glóbulos rojos, unas células de la sangre, lo muestran por otro lado: llevan oxígeno, pero no tienen mitocondrias, y su ATP sale de la glucólisis.
Comparación
| Aspecto | Respirar | Respiración celular |
|---|---|---|
| Dónde ocurre | En los pulmones | Dentro de la célula |
| Qué hace | Mueve el aire; aparte, el intercambio de gases pasa el oxígeno a la sangre | Usa el oxígeno para romper la glucosa y sacar energía |
| Dióxido de carbono | Pasa de la sangre al aire en el intercambio de gases | La célula lo suelta como residuo |
Otros términos de esta página, explicados en la lección que los enseña.
Unidad más pequeña de vida, de la que está compuesto cualquier ser vivo; toda célula procede de otra. ¿Qué es una célula y qué partes tiene?
Si los pulmones movieran aire sin problema, pero la sangre no pudiera llevar oxígeno, ¿qué problema tendrían las células?
El oxígeno no les llegaría, por mucho aire que se moviera arriba. Solo les quedaría la glucólisis, que parte la glucosa y deja poco ATP.
¿Qué pasos separan el aire que entra en los pulmones del uso del oxígeno dentro de la célula?
Primero, el intercambio de gases pasa el oxígeno de los pulmones a la sangre. Luego, la sangre lo lleva a las células, y allí la respiración celular lo usa para sacar energía de la glucosa.
¿Por qué un glóbulo rojo puede tener ATP sin mitocondrias?
Porque la glucólisis ocurre fuera de la mitocondria, no pide oxígeno y deja un poco de ATP.
¿Qué pasaría con los dos trozos de glucosa si en la célula dejara de haber oxígeno?
No seguirían hasta la mitocondria. Se transformarían en lactato, y gracias a ese cambio la glucólisis podría seguir.
¿Qué tienen en común un pez que hace circular agua por sus branquias y una persona que mueve aire por sus pulmones?
Los dos acercan el oxígeno a una superficie fina por la que pasa al cuerpo: el pez con agua, la persona con aire.
Base de datos · Universitario · En inglés
biocyc.org
Colección de bases de datos de genomas y rutas metabólicas para humanos, microbios y eucariotas modelo, con herramientas de bioinformática para explorar genes, proteínas, reacciones y vías metabólicas.
Base de datos · Universitario · En inglés
genome.jp
Colección de mapas de rutas metabólicas y de señalización dibujados manualmente, que representan interacciones moleculares, reacciones y relaciones en metabolismo, procesamiento de información genética, procesos celulares, sistemas orgánicos y enfermedades humanas.
Recurso educativo · Universitario · En inglés
themedicalbiochemistrypage.org
Recurso educativo en inglés sobre bioquímica médica con temas de metabolismo de carbohidratos, lípidos, aminoácidos, enzimas y procesos bioquímicos relacionados con la medicina.
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Sociedad científica dedicada a la educación, investigación y colaboración global en medicina mitocondrial clínica, con información sobre enfermedades mitocondriales y su diagnóstico.