¿Qué relación existe entre nutrición y respiración?
Entre los procesos vitales que cumplen los seres vivos está la respiración, consiste en la entrada de oxígeno al cuerpo del ser vivo y la salida de dióxido de carbono del mismo.
Sabías qué…Cuando los seres vivos se alimentan, consumen nutrientes con el propósito de producir energía necesaria para realizar sus actividades diarias.
En el gráfico observas a un conejo que ingiere su alimento (plantas) el cual es transformado en moléculas más pequeñas que lo componen: Carbohidratos, proteínas, lípidos (Macronutrientes o macromoléculas). Este alimento es transformado en el tubo digestivo y luego los nutrientes son absorbidos.
El sistema circulatorio se encarga de transportar los nutrientes a todas sus células, ya dentro de ellas estos nutrientes pueden ser utilizados para sintetizar nuevas moléculas que ayuden a construir o reparar sus tejidos, y otras se rompen para obtener la energía que requiere el animal para realizar todos sus procesos vitales.
La respiración es un proceso fundamental que le permite a los seres vivos liberar la energía contenida en los alimentos.
Todos los seres vivos están constituidos por células en constante actividad, las cuales requieren energía de forma permanente. Esta energía se genera por el rompimiento de los enlaces que componen específicamente los nutrientes energéticos como los carbohidratos y los lípidos, los cuales por un proceso metabólico de múltiples reacciones químicas dentro del organismo logran transformarse en la glucosa, la cual es una molécula que puede ser incorporada y asimilada por todas las células y degradarse generando grandes cantidades de energía (ATP) dependiendo del organismo.
La energía que proviene de los alimentos se almacena en moléculas de ATP (Adenosín trifosfato o trifosfato de adenosina), son consideradas los motores de la vida. Por lo tanto, a medida que un organismo requiera mayores cantidades de energía, más moléculas de ATP utilizará; por ejemplo, para crecer, moverse o reproducirse.
En casi todos los seres vivos la respiración es un proceso que requiere oxígeno y genera como residuo dióxido de Carbono y agua. Sin embargo existen microorganismos que pueden obtener energía a partir de reacciones en las que no interviene el oxígeno. Existen dos tipos de organismos de acuerdo a la forma como obtienen energía: Los aerobios y los anaerobios. Los aerobios requieren el oxígeno para respirar; los anaerobios no necesitan del oxígeno.
Respiración celular.
Es un conjunto de procesos que suceden en el interior de las células, en donde una sustancia oxidante que llega a la célula (para el caso de los aerobios, el oxígeno) quita electrones de una molécula y se los cede a otra. En este proceso de transferencia de electrones se genera energía que se almacena en forma de ATP.
La ecuación general de la respiración celular que se realiza con presencia de oxígeno es:
Respiración anaerobia: Ocurre principalmente en bacterias y algunos hongos y se diferencia de la aeróbica en que no usa el oxígeno como aceptor de electrones, sino otros compuestos como el nitrato (NO3), sulfato (SO4), dióxido de carbono (CO2), iones férricos (Fe+3), azufre (S) o manganeso (Mn). Además de dióxido de carbono en este tipo de respiración pueden aparecer otros productos de desecho como algunos alcoholes y el ácido láctico.
La respiración anaeróbica es menos eficiente que la aeróbica, porque se produce una cantidad menor de ATP; sin embargo permite que se aprovechen nutrientes y se desarrolle la vida donde normalmente no podrían vivir la mayoría de especies. Además muchas de las bacterias y hongos, que han usado sustancias inorgánicas para producir energía, transforman estas sustancias en orgánicas para que puedan ser fácilmente aprovechadas por otros organismos.
Respiración aerobia: Se realiza en presencia de oxígeno que los seres vivos obtienen del aire. Este tipo de respiración produce energía en los organismos eucariotas y en algunos procariotas. El oxígeno es capaz de atravesar la membrana plasmática, la externa e interna de las mitocondrias hasta llegar a la matriz, en donde se realizan las reacciones de oxidación; las cuales son reacciones en las que una sustancia oxidante recibe electrones que mantenían enlazados los átomos de un compuesto como la glucosa (C6H12O6) liberando la energía contenida en esos enlaces a través de su rompimiento.
La respiración aeróbica se realiza en tres etapas denominadas glicólisis, ciclo de Krebs y cadena transportadora de electrones.
ETAPA 1 GLUCÓLISIS: Ocurre en el citoplasma, en la cual la glucosa se rompe en dos partes llamadas ácido pirúvico (CH3-CO-COOH) que luego entra al ciclo de Krebs.
ETAPA 2 CICLO DE KREBS: También conocido como el ciclo de los ácidos tricarboxílicos o del ácido cítrico, las dos moléculas de piruvato (CH3-CO-COOH) se integran en la mitocondria y se unen a una proteína conocida como la coenzima A (CoA); esta proteína aumenta la velocidad de la reacción y genera el
compuesto acetil coenzima A (Acetil Co A) que entra en el ciclo y produce moléculas de ATP, encargadas del almacenamiento de la energía.
ETAPA 3 CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES: Síntesis de energía, se ceden los electrones a moléculas transportadoras que contribuyen al proceso de generar más moléculas de ATP (la mayor cantidad a lo largo de las etapas) y como productos de desecho 6 moléculas de CO2 y 6 de agua.
ACTIVIDADES
1. ¿Cómo se obtiene energía a través de la respiración?
2. ¿Cuál es la ecuación general de la respiración?
3. Marca con una X los aspectos generales de los tipos de respiración (Anaerobia o Aerobia)
- La realizan las células en presencia de oxígeno.
- La realizan las células en ausencia de oxígeno.
- Es un tipo de metabolismo en el que los organismos extraen energía de compuestos orgánicos.
- Es un tipo de metabolismo en el que los organismos extraen energía de compuestos inorgánicos como el nitrato (NO3), sulfato (SO4), dióxido de carbono (CO2), iones férricos (Fe+3), azufre (S) o manganeso (Mn).
- Ocurre en el interior de las células en organelos especializados como las mitocondrias.
- Ocurre en la mayoría de bacterias y hongos unicelulares.
- Tiene un mayor rendimiento energético, produce más ATP.
- Genera dióxido de carbono y agua.
- Genera productos alcohólicos y lácticos.
- Indispensable para la existencia de la vida en lugares poco probables, donde por sus características ambientales no pudiera sobrevivir ningún organismo.
Aprende un poco más de los beneficios de la actividad bacteriana, observando el siguiente video:
Realiza un resumen del video.
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