VII. COMPARACIÓN DEL CATÁLISIS AERÓBICO Y ANAERÓBICO
- Introducción Hay tres procesos catabólicos principales para cosechar la energía química de la respiración aeróbica de los alimentos. La respiración respiratoria anaeróbica. Estos procesos son similares en que los electrones de alta energía de la oxidación del sustrato (por ejemplo, glucosa) se transfieren a NAD +. Difieren en el destino final de los electrones de alta energía almacenados en NADH .
- La respiración celular incluye todos los tipos de catabolismo que usan cadenas de transporte de electrones para producir ATP, independientemente de la sustancia utilizada como aceptor de electrones final. También incluye el ciclo de Krebs o alguna modificación del ciclo de Krebs.
- La respiración aeróbica ocurre solo en presencia de oxígeno. Este proceso: utiliza una cadena de transporte de electrones para producir ATP. Utiliza oxígeno como el aceptor de electrones final. Produce la mayoría de ATP mediante fosforilación oxidativa y algo de ATP por nivel de sustrato. utilizado por las plantas y los animales.
- La respiración anaeróbica es un proceso catabólico que no requiere la presencia de oxígeno. Este proceso: utiliza una cadena de transporte de electrones para producir ATP. Utiliza una sustancia distinta al oxígeno libre como aceptor de electrones final (por ejemplo, NO3-, SO42- o CO32). Produce la mayoría de ATP mediante fosforilación oxidativa y algunos por fosforilación a nivel de sustrato. .Ocurre en algunos grupos bacterianos que existen en ambientes anaeróbicos.
- La fermentación opera no solo sin cadenas de transporte de electrones, sino también sin el ciclo de Krebs. No se requiere oxígeno. El aceptador final de electrones es un sustrato orgánico como el ácido pirúvico o algún derivado del ácido pirúvico. La ATP se produce únicamente por fosforilación a nivel de sustrato. Este proceso es menos eficiente que la respiración. La respiración produce 18 veces más ATP por glucosa que la fermentación.
- Los organismos pueden clasificarse según el efecto del oxígeno sobre el crecimiento y el metabolismo. Aerobios estrictos (obligados) = Organismos que requieren oxígeno para crecer y como aceptadores finales de electrones para la respiración aeróbica. Anaeróbicos estrictos (obligatorios) = Microorganismos que solo crecen en ausencia de oxígeno y son, de hecho, envenenados por ella. Anaerobios falciformes = Organismos capaces de crecer en ambientes aeróbicos o anaeróbicos. Los asquerosos, muchas bacterias y células musculares de mamíferos son anaerobios facultativos. Algunos anaerobios facultativos producen ATP solo por fermentación en ausencia de oxígeno, y produce ATP por la respiración en presencia de oxígeno. La glucólisis es común para la fermentación y la respiración. En algunos anaerobios facultativos, el destino del ácido pirúvico será la fermentación o la respiración, dependiendo de la presencia de ausencia de oxígeno.
- Importancia evolutiva de la glucólisis: los primeros procariotas probablemente produjeron ATP por glucólisis. La evidencia incluye lo siguiente: La glucólisis no requiere oxígeno, y los fósiles bacterianos más antiguos conocidos datan de hace tres mil quinientos millones de años cuando el oxígeno no estaba presente en la atmósfera. La glucólisis es la ruta metabólica más extendida, por lo que probablemente evolucionó temprano. La glucólisis ocurre en el citoplasma y no requiere organelos unidos a la membrana. Las células eucariotas con orgánulos probablemente evolucionaron aproximadamente dos mil millones de años después de las células procariotas.
