Durante la respiración aeróbica, las células obtienen energía en presencia de oxígeno a través de una serie de reacciones conocidas como el ciclo del ácido cítrico. La glucosa proporciona una reacción intermedio clave necesario para estas reacciones que se produzca. 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, la producción de una cantidad significativa de energía para la célula.
La glucólisis
La glucosa se puede obtener directamente de la dieta o por la descomposición de glucógeno, un polímero de moléculas de glucosa. Durante la glucólisis, la glucosa se metaboliza por la célula para producir energía. La glucólisis no es muy eficiente en términos de producción de energía, pero el proceso en sí mismo genera una serie de productos intermedios que se pueden utilizar para otros procesos. Uno de tales intermedio es piruvato. En ausencia de oxígeno, el piruvato puede ser convertido 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 de Krebs
El ciclo del ácido cítrico es una serie de reacciones que finalmente producen una cantidad significativa de energía para la célula. Este ciclo sólo puede darse en condiciones aeróbicas - es decir, las condiciones en las que haya suficiente oxígeno está presente.
En presencia de oxígeno, las moléculas de piruvato formado en el extremo de la glucólisis pueden entrar en el ciclo del ácido cítrico por reacción con un compuesto llamado acetil-CoA. Durante esta reacción, el dióxido de carbono se libera. De hecho, el dióxido de carbono se libera en una serie de medidas durante el ciclo del ácido cítrico. Esto es, en parte, una explicación de por qué la respiración aeróbica implica la inhalación de oxígeno y exhala dióxido de carbono.
Cadena de transporte de electrones
Por definición, la respiración aeróbica requiere oxígeno. El oxígeno es necesario, ya que se necesita en la cadena de transporte de electrones.
La cadena de transporte de electrones de una célula es una serie de reacciones que par las reacciones químicas entre los donantes de electrones y aceptores de electrones para la transferencia de protones a través de una membrana celular. En la respiración aeróbica, el oxígeno es el aceptor de electrones final.
La transferencia de electrones crea un gradiente de protones. Cuando los protones viajan al otro lado de la membrana, que fluye hacia abajo del gradiente, la energía en forma de moléculas llamadas ATP o trifosfato de adenosina, se crea.
Si no hay oxígeno presente, el gradiente no se puede configurar, y estas reacciones no puede ocurrir.
Glucosa
Mientras que 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 se inició la reacción, pero al final, se crean sólo cuatro moléculas de energía ATP.
La glucosa proporciona un mayor papel para la producción de energía más eficiente, proporcionando las moléculas de piruvato para la entrada en el ciclo del ácido cítrico. Al final del ciclo del ácido cítrico, 36 moléculas de energía de ATP son creados por cada molécula de glucosa metabolizada completamente.
Fuentes de glucosa
La glucosa se puede obtener directamente de la dieta. La glucosa es una molécula de azúcar monosacárido de seis carbonos, también conocido como dextrosa o azúcar de mesa simple. También es parte de una larga cadena de moléculas de almacenamiento de energía llamado glucógeno. Cuando las células necesitan más glucosa para producir más energía, el glucógeno se puede descomponer para liberar monómeros individuales de glucosa, que luego pueden entrar en la vía de la glucólisis. Con el tiempo las moléculas de piruvato resultantes pueden entrar en el ciclo del ácido cítrico, siempre está presente el oxígeno.