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En un momento dado, ¿cuánta energía se almacena en el cuerpo humano como ATP?


En un momento dado, ¿aproximadamente cuánta energía se almacena en el cuerpo humano como ATP en el enlace ADP-P?

Por supuesto, esto depende del tipo de célula que sea y de la actividad del individuo en cuestión. El cálculo debería ser bastante simple, ya que sabemos que la hidrólisis de ATP libera alrededor de 30 kJ / mol. Por lo tanto, la pregunta podría reformularse como $ "$ En un momento dado, ¿cuánto ATP tiene el cuerpo humano? $" $


El ATP quemado por minuto no es un número útil porque la rotación es muy alta. 2000 kcal / día son docenas de kilogramos de ATP, por lo que obviamente el ATP se gira más de una vez al día, pero probablemente haya más de una molécula de ATP pasando entre todas las ATP sintasas.

Este blog reclama 250 gramos. Tomando la estimación de las concentraciones de ATP (1-10 mM) de wikipedia y multiplicando por una persona de 60 kg, se obtienen 150 gramos (por 5 mM). La relación ATP / ADP es de aproximadamente 5 a 1 en condiciones fisiológicas, por lo que me siento cómodo dejando de lado esa fuente de error.

Entonces: probablemente unos cientos de gramos, dependiendo de muchas cosas. Que es de .2-.7 moles, como referencia. 6-20 kJ no es mucho, de hecho, incluso en el extremo superior de las estimaciones, está viendo quizás 8 calorías en la dieta, y probablemente más como 3.


Cada uno de nosotros quema aproximadamente el doble de nuestro peso corporal en ATP todos los días. Así que duplique su peso corporal y divida ese número por el número de segundos en un día; eso le dará la masa promedio de ATP. nótese bien una persona con una masa más alta tendrá una respuesta más alta.


En un momento dado, ¿cuánta energía se almacena en el cuerpo humano como ATP? - biología

Las células acoplan la reacción exergónica de la hidrólisis de ATP con reacciones endergónicas para aprovechar la energía dentro de los enlaces de ATP.

Objetivos de aprendizaje

Explicar el papel del ATP como moneda de la energía celular.

Conclusiones clave

Puntos clave

  • El trifosfato de adenosina se compone de la base nitrogenada adenina, el azúcar ribosa de cinco carbonos y tres grupos fosfato.
  • El ATP se hidroliza a ADP en la reacción ATP + H2O → ADP + Pi + energía libre, el ∆G calculado para la hidrólisis de 1 mol de ATP es -57 kJ / mol.
  • El ADP se combina con un fosfato para formar ATP en la reacción ADP + Pi + energía libre → ATP + H2O.
  • La energía liberada de la hidrólisis de ATP en ADP se utiliza para realizar trabajo celular, generalmente acoplando la reacción exergónica de la hidrólisis de ATP con reacciones endergónicas.
  • Las bombas de sodio y potasio utilizan la energía derivada de la hidrólisis de ATP exergónica para bombear iones de sodio y potasio a través de la membrana celular, mientras que la fosforilación impulsa la reacción endergónica.

Términos clave

  • acoplamiento de energía: El acoplamiento de energía ocurre cuando la energía producida por una reacción o sistema se usa para impulsar otra reacción o sistema.
  • endergónico: Describe una reacción que absorbe energía (calor) de su entorno.
  • exergónico: Describe una reacción que libera energía (calor) en su entorno.
  • energía gratis: La energía libre de Gibbs es un potencial termodinámico que mide el trabajo útil o iniciador del proceso que se obtiene de un sistema termodinámico a temperatura y presión constantes (isotérmica, isobárica).
  • hidrólisis: Proceso químico de descomposición que implica la ruptura de un enlace mediante la adición de agua.

ATP: trifosfato de adenosina

El trifosfato de adenosina (ATP) es la moneda de energía para los procesos celulares. El ATP proporciona la energía tanto para las reacciones endergónicas que consumen energía como para las reacciones exergónicas que liberan energía, que requieren una pequeña entrada de energía de activación. Cuando se rompen los enlaces químicos dentro del ATP, se libera energía y se puede aprovechar para el trabajo celular. Cuantos más enlaces haya en una molécula, más energía potencial contiene. Debido a que el enlace en el ATP se rompe y reforma con tanta facilidad, el ATP es como una batería recargable que alimenta el proceso celular que va desde la replicación del ADN hasta la síntesis de proteínas.

Estructura molecular

El trifosfato de adenosina (ATP) está compuesto por la molécula adenosina unida a tres grupos fosfato. La adenosina es un nucleósido que consta de la base nitrogenada adenina y el azúcar de cinco carbonos ribosa. Los tres grupos fosfato, en orden de más cercano a más alejado del azúcar ribosa, están etiquetados como alfa, beta y gamma. Juntos, estos grupos químicos constituyen una fuente de energía. Los dos enlaces entre los fosfatos son enlaces iguales de alta energía (enlaces de fosfoanhídrido) que, cuando se rompen, liberan suficiente energía para impulsar una variedad de reacciones y procesos celulares. El enlace entre el beta y el gamma fosfato se considera & # 8220 de alta energía & # 8221 porque cuando el enlace se rompe, los productos [difosfato de adenosina (ADP) y un grupo fosfato inorgánico (PI)] tienen una energía libre más baja que los reactivos (ATP y una molécula de agua). Desglose de ATP en ADP y PI se llama hidrólisis porque consume una molécula de agua (hidro-, que significa & # 8220 agua & # 8221, y lisis, que significa & # 8220 separación & # 8221).

Trifosfato de adenosina (ATP): ATP es la moneda de energía primaria de la célula. Tiene un esqueleto de adenosina con tres grupos fosfato unidos.

Hidrólisis y síntesis de ATP

El ATP se hidroliza en ADP en la siguiente reacción:

Como la mayoría de las reacciones químicas, la hidrólisis de ATP a ADP es reversible. La reacción inversa combina ADP + PI para regenerar ATP a partir de ADP. Dado que la hidrólisis de ATP libera energía, la síntesis de ATP debe requerir un aporte de energía libre.

El ADP se combina con un fosfato para formar ATP en la siguiente reacción:

Acoplamiento de ATP y energía

¿Exactamente cuánta energía libre (∆G) se libera con la hidrólisis de ATP y cómo se usa esa energía libre para realizar el trabajo celular? El ∆G calculado para la hidrólisis de un mol de ATP en ADP y PI es −7,3 kcal / mol (−30,5 kJ / mol). Sin embargo, esto solo es cierto en condiciones estándar, y el ∆G para la hidrólisis de un mol de ATP en una célula viva es casi el doble del valor en condiciones estándar: 14 kcal / mol (-57 kJ / mol).

El ATP es una molécula muy inestable. A menos que se use rápidamente para realizar un trabajo, el ATP se disocia espontáneamente en ADP + PIy la energía libre liberada durante este proceso se pierde en forma de calor. Para aprovechar la energía dentro de los enlaces de ATP, las células utilizan una estrategia llamada acoplamiento de energía.

Acoplamiento de energía en bombas de sodio y potasio

Acoplamiento de energía: Las bombas de sodio y potasio utilizan la energía derivada de la hidrólisis de ATP exergónica para bombear iones de sodio y potasio a través de la membrana celular.

Las células acoplan la reacción exergónica de la hidrólisis del ATP con las reacciones endergónicas de los procesos celulares. Por ejemplo, las bombas de iones transmembrana en las células nerviosas utilizan la energía del ATP para bombear iones a través de la membrana celular y generar un potencial de acción. La bomba de sodio-potasio (bomba de Na + / K +) expulsa el sodio de la célula y el potasio hacia la célula. Cuando el ATP se hidroliza, transfiere su fosfato gamma a la proteína de la bomba en un proceso llamado fosforilación. La bomba de Na + / K + obtiene la energía libre y sufre un cambio conformacional, lo que le permite liberar tres Na + al exterior de la célula. Dos iones de K + extracelulares se unen a la proteína, lo que hace que la proteína cambie de forma nuevamente y descargue el fosfato. Al donar energía libre a la bomba de Na + / K +, la fosforilación impulsa la reacción endergónica.

Acoplamiento de energía en el metabolismo

Durante las reacciones metabólicas celulares, o la síntesis y descomposición de nutrientes, ciertas moléculas deben alterarse levemente en su conformación para convertirse en sustratos para el siguiente paso en la serie de reacciones. En los primeros pasos de la respiración celular, la glucosa se descompone mediante el proceso de glucólisis. El ATP es necesario para la fosforilación de la glucosa, lo que crea un intermedio de alta energía pero inestable. Esta reacción de fosforilación provoca un cambio conformacional que permite que las enzimas conviertan la molécula de glucosa fosforilada en el azúcar fructosa fosforilada. La fructosa es un intermedio necesario para que la glucólisis avance. En este ejemplo, la reacción exergónica de la hidrólisis del ATP se acopla con la reacción endergónica de convertir la glucosa para su uso en la vía metabólica.


La conversión de glucosa en ácido láctico impulsa la fosforilación de 2 moles de ADP a ATP y tiene una energía libre estándar de -135 kJ / mol. C6H12O6 + 2 HPO4 + 2 ADP + 2 H + -> 2CH3CH (OH) COOH + 2 ATP + 2H20 ¿Cuál es la energía libre estándar para el

¿Cuál es la definición de fotosíntesis? el proceso de convertir la luz en energía química almacenada en forma de azúcares *** el proceso de convertir la energía de las moléculas de carbohidratos en ATP el proceso de convertir la luz en energía química almacenada

¿Cómo suministra el ATP a las células la energía que necesitan para funcionar? Resuma el esquema general del ciclo de energía ATP.


Las principales células que almacenan grasa en forma de triglicéridos se denominan adipocitos o simplemente células grasas. Las células adiposas blancas almacenan grasa para su uso como energía, mientras que el tejido adiposo marrón se usa simplemente para generar calor y no es relevante como reserva de energía. Los adipocitos se encuentran generalmente alrededor del cuerpo debajo de la piel y también en la cavidad abdominal, rodeando los órganos internos.

Si se necesita grasa para obtener energía, el cuerpo vuelve a descomponer la molécula de triglicéridos en las tres cadenas de ácidos grasos y en la única molécula de glicerol. Las señales hormonales le dicen al cuerpo cuándo es necesario descomponer las grasas y también cuándo deben sintetizarse y almacenarse las grasas. Sin embargo, en términos de descomposición, la molécula de glicerol es realmente un carbohidrato, por lo que puede ir directamente a una vía metabólica de carbohidratos muy importante llamada glucólisis. Esta porción libera algo de energía. Sin embargo, los ácidos grasos deben seguir una vía alternativa llamada beta-oxidación.


¿Cómo aumento el ATP para la curación y la energía?

Hay algunas formas en que se puede producir ATP. La forma más común es el ciclo de Kreb & # 8217s (también conocido como el ciclo del ácido cítrico). Hay otras formas como la beta oxidación y la fosforilación oxidativa, pero Por el bien de este artículo, lo mantendremos simple para que esquive esa bala.
Hay ciertas moléculas llamadas moléculas de señalización redox. Redox simplemente significa & # 8220reducción y oxidación & # 8221. Estas moléculas pueden donar un electrón o quitarle un electrón a otra molécula para facilitar una reacción química.
Estas moléculas tienen muchos propósitos, pero muchas de estas moléculas ayudan a facilitar el ciclo de Kreb & # 8217s que produce ATP. La coenzima Q10 (también conocida como CoQ10), por ejemplo, es una de estas moléculas que pueden ayudar a nuestras mitocondrias a producir más ATP. Como tal, tiene numerosos beneficios para nuestro cerebro y corazón.

Antioxidantes endógenos: ¡Los súper suplementos que produce su cuerpo!

Muchos de estos compuestos, como la CoQ10, son producidos naturalmente por nuestros propios cuerpos, pero a medida que envejecemos y sufrimos estrés o daños en nuestro cuerpo, somos menos capaces de producir estos compuestos.
Ácido alfa lipoico (ALA no debe confundirse con omega-3) es otro antioxidante producido por nuestro organismo que facilita la producción de ATP y reduce el estrés oxidativo. Sin embargo, ALA tiene algunos beneficios adicionales como eliminar metales pesados.
ALA también activa un compuesto llamado PGC-1a que no solo protege nuestro ADN de los efectos del envejecimiento (al proteger nuestros telómeros), sino que también estimula la biogénesis mitocondrial.
¡Esto significa que envía señales a nuestras células para que produzcan más mitocondrias! Esto en combinación con CoQ10 puede ser un poderoso golpe uno-dos para aumentar su energía a nivel celular. La creatina es otro suplemento muy común y seguro utilizado por los culturistas porque aumenta el ATP.


Introducción:-

La regulación de la glucosa es un sistema esencial dentro del cuerpo humano. La mayoría de las células del cuerpo humano utilizan la glucosa como su principal fuente de energía, como los glóbulos rojos y las células musculares. Las moléculas de glucosa se hidrolizan dentro de las células para producir ATP, que estimula numerosos procesos celulares dentro del cuerpo. Las moléculas de glucosa son entregadas a las células por la sangre circulante y, por lo tanto, para asegurar un suministro constante de glucosa a las células, es importante que los niveles de glucosa en sangre se mantengan a niveles relativamente constantes. Incluso un nivel excesivo de glucosa puede provocar más complicaciones, como diabetes o daños en los órganos. La constancia del nivel se logra principalmente a través de sistemas de retroalimentación negativa, lo que asegura que la concentración de glucosa en sangre se mantenga dentro del rango normal (3.6 y # 8211 5.8 mmol / L). Los sistemas de retroalimentación negativa son extremadamente importantes en la homeostasis, ya que detectan cambios en el cuerpo y activan mecanismos que revierten los cambios para restaurar las condiciones a sus niveles normales. Por tanto, cualquier alteración de la homeostasis puede provocar situaciones potencialmente graves. El factor principal que puede aumentar los niveles de glucosa en sangre y la producción de nuevas moléculas de glucosa son las células del hígado. El factor principal que puede disminuir los niveles de glucosa en sangre, incluido el transporte de glucosa a las células y la pérdida de glucosa, es a través de la orina. Este es un evento anormal que también ocurre en la diabetes mellitus.

Normalmente, en una persona sana, los niveles de glucosa en sangre se pueden restaurar fácilmente a niveles normales mediante la acción de dos hormonas pancreáticas: insulina y glucagón. Si los niveles de glucosa en sangre aumentan después de la digestión de los alimentos, las células beta-insulina del páncreas responden secretando insulina. La secreción de insulina estimula las células del cuerpo para aumentar su tasa de absorción de glucosa de la sangre, aumentar la formación de glucógeno a partir de la glucosa en el hígado y las células del músculo esquelético y también estimula la síntesis de grasa a partir de la glucosa en las células del hígado y el tejido adiposo. Estos factores provocan una disminución de los niveles de glucosa en sangre hasta los niveles normales.

Sin embargo, si los niveles de glucosa en sangre caen por debajo de los niveles normales, por ejemplo, durante el ayuno o la inanición, se inhibe la secreción de insulina del páncreas. Como resultado, las células alfa del páncreas responden secretando glucagón, que aumenta la descomposición del glucógeno en glucosa en el hígado y las células del músculo esquelético y esto también aumentaría la descomposición de grasas en ácidos grasos y glicerol en el tejido adiposo. En consecuencia, la liberación de estas sustancias en la sangre estimularía a las células del hígado para que aumenten la síntesis de glucosa, por lo que la glucosa se libera en la sangre. Estos factores provocan un aumento de los niveles de glucosa en sangre hasta los niveles normales. Además de la insulina y las hormonas glucagón, también hay varias otras hormonas que pueden estimular los niveles de glucosa en sangre, como la epinefrina, el cortisol y la hormona del crecimiento.

Hipótesis nula: sin efecto

Glucosa en sangre
Glucosa en sangre en ayunas 70 a 99 mg / dL o menos de 5,5 mmol / L
2 horas después de comer (posprandial) 70 a 145 mg / dL (menos de 7,9 mmol / L)
Aleatorio (casual) 70-125 mg / dL (menos de 7.0 mmol / L)


Física

Una niña sentada al borde de un muelle junto a la bahía, sumerge los pies en el agua. En el instante que se muestra en la figura, mantiene inmóvil la parte inferior de la pierna con el músculo cuádriceps en un ángulo de 39 grados con respecto a la horizontal. Utilizar el

1. A las 4:00 a.m. la temperatura exterior era de -28ºC. A las 4:00 p.m. subió 38 grados. ¿Cuál era la temperatura a las 4:00 p.m.? 10 2. Tres amigos decidieron hacer ejercicio juntos cuatro veces a la semana para perder grasa y aumentar la masa muscular. Mientras que los tres eran más saludables


ATP a ADP y liberación de energía # 8211

Esto se hace mediante un proceso simple, en el que se rompe una de las 2 moléculas de fosfato, reduciendo así el ATP de 3 fosfatos a 2, formando ADP (difosfato de adenosina después de eliminar uno de los fosfatos). ). Esto se escribe comúnmente como ADP + Pi.

Cuando se rompe el enlace que conecta el fosfato, energía en lanzamiento.

Si bien el cuerpo consume constantemente ATP en sus procesos biológicos, el suministro de energía puede reforzarse mediante la disponibilidad de nuevas fuentes de glucosa a través de la ingestión de alimentos que luego el sistema digestivo descompone en partículas más pequeñas que pueden ser utilizadas por el organismo. cuerpo.

Además de esto, ADP se construye de nuevo en ATP para que pueda usarse nuevamente en su estado más energético. Aunque esta conversión requiere energía, el proceso produce una ganancia neta de energía, lo que significa que hay más energía disponible al reutilizar ADP + Pi nuevamente en ATP.


Una mirada a la división celular

Es ese momento en el semestre de biología general en el que transferimos nuestra atención a la división celular. Habiendo discutido ya una serie de principios básicos como las leyes de la termodinámica y un toque de química, y funciones celulares como el flujo de energía y el flujo de información, es hora de ver cómo se reproducen las células.

En este capítulo deberíamos recordar todas las partes de la célula y explicar cómo se clasifican en las & # 8216 células hijas & # 8217, y también recordar el papel de la información, en forma de ADN, y cómo se distribuye en la hija. Por supuesto, pasaremos la mayor parte de nuestro tiempo enfocándonos en la distribución del ADN, pero siempre debemos tener en cuenta lo que sabemos de otras estructuras y orgánulos.

Anteriormente escribí un ensayo que describe la división celular en humanos que casa esta información con el tema de la siguiente unidad, genética y herencia. Puedes encontrar ese texto aquí. Allí, me refiero brevemente a una de las rarezas de las células eucariotas, las mitocondrias. Las mitocondrias son extrañas porque viven en nuestras células como extraños simbiontes que comparten su energía con nosotros a cambio de protección y un aporte de nutrientes. La teoría que describe esta relación fue propuesta por Lynn Margulis y es ampliamente aceptada en la actualidad. Puede encontrar una descripción de su teoría aquí.

Debido a que las mitocondrias (y los cloroplastos) son células pseudo-autónomas, deben replicarse. Una caricatura y algunas micrografías que ilustran este proceso han sido tomadas de Nature Reviews.

El proceso implica una interacción con el retículo endoplásmico, que guía un conjunto de moléculas que se contraen alrededor de las mitocondrias y eventualmente efectúan su división en orgánulos más pequeños. Lo que esta imagen no incluye es la replicación y separación del propio ADN circular de las mitocondrias, un proceso que necesariamente precede a la división real del orgánulo.

En total, hay mucho que tener en cuenta al examinar la división celular. ¿Por qué se está dividiendo esta célula? ¿Cómo se distribuyen las instrucciones para la vida (ADN) entre las células hijas? ¿Qué necesita la célula hija para sobrevivir por sí sola? ¿Cómo manejan estas partes / orgánulos su propia división entre las células? ¿Y qué pasaría si algo de esto saliera mal en el camino?

Fosforilación a nivel de sustrato

Se producen varios procesos durante el metabolismo eucariota normal para crear ATP. Durante la glucólisis (la ruptura del azúcar), tanto los procariotas como los eucariotas utilizan la energía de los enlaces químicos del azúcar para producir ATP transfiriendo directamente los fosfatos de la molécula del sustrato al ADP, lo que da como resultado ATP. Como era de esperar, este proceso se conoció como "fosforilación a nivel de sustrato". Tanto la respiración celular, que ocurre en las mitocondrias, como las reacciones a la luz de la fotosíntesis, que ocurren en los cloroplastos, también producen ATP, sin embargo, nadie lo entendió. cómo esto ocurrió porque no se conocía ninguna molécula de sustrato intermedia que llevara los grupos fosfatos.

1978 Premio Nobel de Química

Peter Mitchell, que trabajaba en su propia fundación de investigación con financiación privada, abordó este problema y determinó que el poder de producir ATP provenía de dos procesos vinculados indirectamente. Por su trabajo en esta área, Mitchell ganó el Premio Nobel de Química 1978 & # 8220 por su contribución a la comprensión de la transferencia de energía biológica a través de la formulación de la teoría quimiosmótica & # 8221.

Diagrama modelo de transporte de electrones y translocación de H + a través de la membrana

El flujo de electrones transporta H + a través de la membrana.

Proceso # 1: Uno de estos procesos es la cadena de transporte de electrones (E.T.C.) durante la cual un electrón excitado de alta energía pasa por una serie de proteínas de membrana. A medida que pasa el electrón, a veces arrastra iones de hidrógeno (H +) y los hace pasar a través de la membrana (ver la ilustración de dibujos animados de este modelo de Mitchell). Como resultado, este proceso crea un gradiente electroquímico a través de la membrana con más H + en un lado en comparación con muy pocos en el otro.

Proceso # 2: Como sabemos, estos gradientes "querrán" resolverse por sí mismos y avanzar hacia el equilibrio (por difusión). Existe una proteína de canal especial a través de la cual el H + puede pasar desde el lado de la membrana con una alta concentración de estos iones al otro.

“Cada especie química (por ejemplo, & # 8220 moléculas de agua & # 8221, & # 8220 iones de sodio & # 8221, & # 8220electrones & # 8221, etc.) tiene un potencial electroquímico (una cantidad con unidades de energía) en cualquier ubicación dada, que representa cuán fácil o difícil es agregar más de esa especie a ese lugar. Si es posible, una especie se moverá de áreas con mayor potencial electroquímico a áreas con menor potencial electroquímico en equilibrio, el potencial electroquímico será constante en todas partes para cada especie ”

Prefiero imaginar la membrana y los iones como una presa hidroeléctrica con agua acumulada en un lado y un pasaje de alivio a través de la presa.

Así como la energía se captura cuando el agua atraviesa la presa, los iones H + que atraviesan la proteína del canal se utilizan para alimentar una subunidad enzimática que sintetiza ATP.

Sigma-Aldrich proporciona una excelente animación que ilustra cómo funciona la ATP sintasa como canal H + y como enzima que produce ATP.

Un conjunto de experimentos conceptualmente simple proporciona la evidencia que respalda este modelo. Aquí, se fabrica una membrana artificial que incorpora ATP sintasa y bacteriorrodopsina. La molécula de rodopsina es capaz de transportar H + s a través de la membrana celular cuando es golpeada por la luz. Con suficientes suministros de iones H +, ADP y Pi, se formará ATP cuando haya una fuente de luz. En ausencia de luz, no se transporta H + y no se produce ATP.

Cuando se introduce una molécula portadora de H + que puede difundirse a través de la membrana, este portador mantiene cantidades iguales de H + en ambos lados de la membrana. Además, incluso cuando hay luz, el H + se bombea a través de la membrana y luego se vuelve a difundir creando poco o ningún ATP. Esto se ilustra en una caricatura de Albert & # 8217s Essential Cell Biology:

Quimiosmosis definida experimentalmente


¿En qué etapa de la respiración celular se produce la mayor parte del ATP?

En la respiración celular, la etapa de transporte de electrones es cuando se produce la mayor parte del trifosfato de adenosina (ATP). El transporte de electrones es la tercera etapa de la respiración celular.

La respiración celular implica una serie de reacciones complejas. La primera fase de la respiración celular es la glucólisis, que implica la división de la glucosa. Esta fase se lleva a cabo en varios pasos. El resultado final es la producción de ácido pirúvico. Una vez que se produce el ácido pirúvico, comienza el ciclo de Krebs. El ciclo de Krebs, que es la segunda fase de la respiración celular, a veces se denomina ciclo del ácido cítrico. El ciclo de Krebs primero produce ácido cítrico y produce dióxido de carbono como producto final. El transporte de electrones es la última etapa de la respiración aeróbica en la respiración celular. Da lugar a la producción de trifosfato de adenosina o ATP. El ATP es una molécula que apoya una variedad de funciones vitales. Se encuentra en el nucleoplasma y el citoplasma de todas las células y ayuda a los organismos a realizar funciones fisiológicas. Durante la respiración anaeróbica, el ATP se sintetiza a través de la glucólisis. En la producción aeróbica, el ATP es producido por las mitocondrias además de la glucólisis.

Glucólisis y producción de ATP
La glucólisis se produce en el citoplasma de una célula. Durante esta fase, una molécula de glucosa se descompone en dos moléculas de piruvato. Estas dos moléculas luego pasan a la segunda fase del proceso de respiración celular. La segunda fase, o ciclo de Krebs, comienza cuando las moléculas de piruvato ingresan a la mitocondria. El ciclo de Krebs termina con una descomposición completa de la molécula de glucosa. Durante esta fase, seis átomos de carbono se combinan con oxígeno para producir dióxido de carbono. La energía producida a través de enlaces químicos en el ciclo de Krebs se almacena en una serie de moléculas. La fase de transporte de electrones implica la transformación de la energía producida en el ciclo de Krebs en ATP. A medida que se libera la energía, viaja por estructuras llamadas cadenas de transporte de electrones, que se encuentran en la mitocondria. La energía hace que los iones de hidrógeno se muevan a través de la membrana interna hacia el espacio intermembrana. Los iones de hidrógeno luego regresan a través de la membrana con la ayuda de proteínas de canal llamadas ATP sintasa. El resultado final de la glucólisis es que produce cuatro moléculas de ATP, lo que significa que se obtienen dos moléculas de ATP durante la glucólisis.

Respiración celular aeróbica y anaeróbica
La respiración celular se puede realizar con y sin oxígeno. La respiración celular que requiere oxígeno se llama respiración aeróbica. La respiración celular que no necesita oxígeno se llama respiración anaeróbica. La respiración anaeróbica apareció por primera vez cuando las primeras formas de vida surgieron en la Tierra y no tenían acceso al oxígeno. El oxígeno comenzó a aparecer en la Tierra hace unos dos o tres mil millones de años. En ese momento, los organismos vivos podrían comenzar a usar oxígeno para producir ATP. La mayoría de los organismos utilizan la respiración aeróbica en lugar de la respiración anaeróbica.

Usos de la respiración celular
Tanto las plantas como los animales utilizan la respiración celular para realizar funciones vitales a diario. Las plantas lo utilizan para realizar la fotosíntesis, que les proporciona el sustento que necesitan para mantenerse vivas. Sin embargo, las plantas tienen un ciclo inverso de respiración celular, que produce oxígeno como producto final. Los animales ingieren oxígeno y emiten dióxido de carbono. Este delicado equilibrio hace que los animales y las plantas dependan unos de otros para sobrevivir.


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