En las cadenas metabólicas se produce una disminución progresiva de energía libre, mediante la cual se pasa de compuestos de alta energía a otros de baja energía; estos últimos serán más estables, ya que cada reacción tiende a un estado de energía libre mínima; por consiguiente, los enlaces que unen los átomos de las moléculas finales también son más estables.
- La energía de la célula
La energía libre que se obtiene en el paso de moléculas con enlaces menos estables a otras con enlaces más estables es la energía de la célula.
- Glucólisis: molécula inicial y producto final
En la glucólisis, la molécula inicial es la glucosa con seis átomos de carbono, mientras que el producto final son dos moléculas de ácido láctico con tres átomos de carbono.
En el ácido láctico hay un enlace C=O mucho más estable que los enlaces C-H, C-OH y C-C de la glucosa. La formación de estos enlaces más estables produce una liberación de energía. Pero si la glucosa se procesa en otra reacción química, como la combustión, se oxida completamente y libera una energía 15 veces mayor que la que se obtiene en la glucólisis:
glucosa + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O
La oxidación total de la glucosa, al final de la cual todos los átomos de carbono se enlazan de un modo muy estable con el oxígeno (O=C=O), tiene lugar durante la respiración.
- La respiración en las células como proceso químico: la importancia de las mitocondrias
En las células, la respiración, con carácter de proceso químico, se produce en el interior de las mitocondrias: en su membrana interna se localizan las enzimas responsables de la secuencia de las reacciones químicas que permiten la respiración celular. Por consiguiente, todos los organismos capaces de respirar reciben el nombre de aerobios, y los demás, el de anaerobios.
La mayoría de los animales son organismos aerobios: utilizan la glucosa y la transforman en ácido pirúvico durante la glucólisis; después, el ácido pirúvico es oxidado en las mitocondrias a través del oxígeno absorbido por los pulmones, al tiempo que se elimina el CO2. Durante el esfuerzo muscular, una gran cantidad de glucosa se transforma en ácido pirúvico y ácido láctico para obtener energía: de ahí que se requiera más oxígeno para eliminar los productos de la glucólisis y que el ritmo respiratorio aumente en consecuencia para integrar el oxígeno consumido.
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