Biología - Eldra Solomon, Linda Berg, Diana Martin - 9 Edición-comprimido-207

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¿Cómo producen ATP las células? Rutas de liberación de energía 173
que convierten la energía de los enlaces químicos de los nutrientes a 
energía química almacenada en forma de ATP, a través de un proceso 
conocido comúnmente como respiración celular.
La respiración celular puede ser aeróbica o anaeróbica. La respira-
ción aeróbica requiere oxígeno, mientras que las rutas anaeróbicas, que 
incluyen la respiración anaeróbica y la fermentación, no lo necesitan. En 
el proceso de la respiración organísmica (que se analiza en el capítulo 46), 
los pulmones suministran de manera continua oxígeno a las células para 
realizar la respiración aeróbica, que es por mucho la ruta más común 
para capturar energía y el objeto principal de este capítulo. Las tres ru-
tas, la respiración aeróbica, la respiración anaeróbica y la fermentación 
son reacciones exergónicas y energía libre que la célula puede capturar.
8.1 REACCIONES REDOX
OBJETIVO DE APRENDIZAJE
1 Escribir una reacción resumida de la respiración aeróbica donde se 
muestre el reactivo que se oxida y el que se reduce.
La mayoría de las eucariotas y las procariotas realizan la respiración ae-
róbica, una forma de respiración celular que requiere oxígeno molecular 
(O2). Durante la respiración aeróbica, los nutrientes se catabolizan en dió-
xido de carbono y agua. La mayoría de las células utilizan la respiración 
aeróbica para obtener energía de la glucosa, que entra en la célula a través 
de una proteína de transporte específi ca, en la membrana plasmática (vea 
el análisis de la difusión facilitada en el capítulo 5). La ruta de reacción 
general para la respiración aeróbica de la glucosa se resume como sigue:
C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O ¡ 
 6 CO2 + 12 H2O + energía (en los enlaces químicos de ATP)
Observe que el agua se muestra en ambos lados de la ecuación porque 
es un reactivo en algunas reacciones y un producto en otros. Con fi nes 
de estudio, la ecuación para la respiración aeróbica se puede simplifi car 
a fi n de indicar que hay una producción neta de agua:
Oxidación
C6H12O6 � 6 O2 6 CO2 � 6 H2O � energía (en los enlaces 
 químicos de ATP)Reducción
Si se analiza esta reacción resumida, parece que el CO2 se produce por la 
eliminación de átomos de hidrógeno de la glucosa. A la inversa, el agua 
parece estar formada del oxígeno que acepta los átomos de hidrógeno. 
Debido a que la transferencia de átomos de hidrógeno es equivalente a 
la transferencia de electrones, esto es una reacción redox en la que la 
glucosa se oxida y el oxígeno se reduce (vea el análisis de las reacciones 
redox en los capítulos 2 y 7).
Los productos de la reacción serían los mismos si la glucosa fuera 
simplemente puesta en un tubo de ensayo y se quemara en presencia de 
oxígeno. Sin embargo, si una célula fuera a quemar la glucosa, toda su 
energía sería liberada en forma de calor, que no sólo no estaría disponible 
para la célula, sino que también la destruiría. Por esta razón, las células 
no transfi eren átomos de hidrógeno directamente a partir de la glucosa al 
oxígeno. La respiración aeróbica incluye una serie de reacciones redox en 
las que los electrones asociados con los átomos de hidrógeno de la glucosa 
se transfi eren al oxígeno en una serie de etapas (FIGURA 8-1). Durante este 
proceso, la energía libre de los electrones se acopla a la síntesis de ATP.
Repaso
 ■ En la reacción global de la respiración aeróbica, ¿qué reactivo se oxida 
y cuál se reduce?
 ■ ¿Cuál es la función específica del oxígeno en la mayoría de las células?
8.2 LAS CUATRO ETAPAS DE LA 
RESPIRACIÓN AERÓBICA
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
2 Identifi car y describir brevemente las cuatro etapas de la respiración 
aeróbica.
3 Indicar en qué parte de la célula eucariota se realiza cada etapa de la 
respiración aeróbica.
FIGURA 8-1 Cambios en la energía libre
La liberación de la energía de una molécula de glucosa es análoga a la liberación de energía de un objeto que 
cae. La energía total liberada (E) es la misma si se produce todo de una vez o en una serie de pasos.
E E = e1 
e1 
+ e2 
e2 
+ e3 
e3 
+ e4 
e4 
+ e5
e5
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	Parte 2 Transferencia de energía a través de sistemas vivos 
	8 ¿Cómo producen ATP las células? Rutas de liberación de energía
	8.1 Reacciones redox
	Repaso
	8.2 Las cuatro etapas de la respiración aeróbica