La ecuación química general para la respiración celular es:
$$C_6H_{12}O_6 + 6O_2 → 6CO_2 + 6H_2O + energía (como ATP)$$
Esta ecuación representa la descomposición completa de una molécula de glucosa, un azúcar simple, en presencia de oxígeno para producir dióxido de carbono, agua y energía en forma de ATP. El proceso se produce en tres etapas principales:glucólisis, ciclo de Krebs y cadena de transporte de electrones.
1. Glucólisis:
- La glucólisis es la primera etapa de la respiración celular y ocurre en el citoplasma.
- Una molécula de glucosa se descompone en dos moléculas de piruvato.
- Este proceso genera una pequeña cantidad de ATP (2 moléculas de ATP) y NADH (2 moléculas de NADH), un transportador de electrones de alta energía.
2. Ciclo de Krebs (Ciclo del ácido cítrico):
- El ciclo de Krebs tiene lugar en las mitocondrias.
- Cada molécula de piruvato de la glucólisis se descompone y se combina con la coenzima A para formar acetil CoA.
- A través de una serie de reacciones catalizadas por enzimas, el acetil CoA se oxida para liberar dióxido de carbono y generar ATP (2 moléculas de ATP), NADH (3 moléculas de NADH) y FADH2 (2 moléculas de FADH2).
3. Cadena de transporte de electrones (ETC):
- La cadena de transporte de electrones se encuentra en la membrana mitocondrial interna.
- Las moléculas de NADH y FADH2 generadas en la glucólisis y el ciclo de Krebs pasan sus electrones de alta energía a la cadena de transporte de electrones.
- A medida que los electrones se mueven a través de la cadena, su energía se utiliza para bombear iones de hidrógeno (H+) a través de la membrana, creando un gradiente.
- El flujo de iones de hidrógeno a través de la ATP sintasa, una enzima, impulsa la síntesis de ATP (hasta 34 moléculas de ATP).
- El oxígeno sirve como aceptor final de electrones y se forma agua como subproducto.
En resumen, la respiración celular implica la descomposición de la glucosa en presencia de oxígeno para producir energía en forma de ATP. El proceso se produce a través de tres etapas:la glucólisis, el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones. Cada etapa genera ATP, NADH y FADH2, que se utilizan para producir ATP en la cadena de transporte de electrones.