Respirar es mover aire por los pulmones, y los pulmones entregan el oxígeno a la sangre. La respiración celular ocurre dentro de cada célula, que usa ese oxígeno para sacar energía del azúcar de la comida, la glucosa; hay quien reserva el nombre de respiración solo para esto último.
La respiración celular es el uso del oxígeno dentro de la célula para sacar energía de moléculas como la glucosa; respirar es mover el aire que trae ese oxígeno.
Esquema · proceso
Un cuerpo se parece a un barco grande, dividido en muchos compartimentos y con un generador en cada uno. En cubierta, unos ventiladores meten y sacan aire, pero con eso no se enciende ninguna luz. Esos ventiladores son los pulmones. Respirar, en el sentido corriente, es solo ese movimiento de aire.
Del aire de cubierta, el oxígeno pasa a unos conductos que recorren todo el barco. Esos conductos son la sangre, y el paso del oxígeno ocurre entre los pulmones y ella, a través de una superficie fina. Después, la sangre reparte el oxígeno por los compartimentos, que son las células.
En cada compartimento, el generador usa el oxígeno que le llega para romper su combustible y sacar energía. Uno de esos combustibles es la glucosa, que llega con la comida, y eso que hace el generador es la respiración celular. En los mamíferos, los generadores son las mitocondrias, unas piezas internas de la célula.
Con oxígeno, la glucosa se rompe por completo. Al final del proceso, ya en la mitocondria, el oxígeno acaba formando agua.
La electricidad del generador sirve para todo lo que hay a bordo. En la célula, esa electricidad es el ATP, una molécula pequeña que lleva la energía lista para gastar. Se gasta tan deprisa que el cuerpo humano usa en un día ATP por un peso parecido al suyo, y por eso las células lo rehacen sin parar. Lo gastan, por ejemplo, para mandar un impulso nervioso o para fabricar ADN. Tampoco es cosa solo de animales: toda la vida celular que se conoce recurre a él. Y parte de la energía de la glucosa, en vez de irse como calor, queda guardada en el ATP.
Un generador también deja humo, y hay que sacarlo. El humo de la célula es un gas, el dióxido de carbono, que suelta como residuo mientras trabaja. En los pulmones, ese gas pasa de la sangre al aire.
Cuando falta oxígeno, no se apaga todo, porque el primer paso no lo necesita. Antes de llegar al generador, cada molécula de glucosa se parte en dos trozos. Eso ocurre fuera de la mitocondria y ya da un poco de electricidad, es decir, poco ATP.
Lo que les pasa después a esos dos trozos depende del oxígeno. Si lo hay, continúan hasta la mitocondria. Si no lo hay, en las células humanas se transforman en una sustancia llamada lactato. Ese cambio permite que la glucosa siga partiéndose y que la célula siga sacando algo de energía.
Esquema · bifurcación
El pez y sus branquias. Un pez no mueve aire sino agua, y la hace circular por unas branquias que le quitan el oxígeno. Esas branquias reparten su tejido en hebras finas y plegadas, como una toalla que doblada cabe en un bolsillo y abierta cubre una cama. Así un cuerpo pequeño ofrece mucho contacto con el agua, y de ese contacto depende cuánto oxígeno se absorbe.
Un músculo en ejercicio intenso. Durante mucho tiempo el lactato se tuvo por un simple residuo, y hoy se le trata como un combustible más. Basta un esfuerzo como correr a toda velocidad para alcanzar un autobús: el lactato se acumula y buena parte se aprovecha, incluso durante el propio ejercicio.
Respirar y respiración celular son lo mismo. Al hablar de la vida diaria, respirar es mover aire. En su uso estricto, la palabra se reserva para lo que ocurre dentro de la célula.
Los pulmones sacan la energía del oxígeno. Lo que hacen es entregarlo a la sangre. Romper la glucosa con él y obtener energía sucede más lejos, en las células a las que llega.
Sin oxígeno, ninguna célula consigue energía. Los glóbulos rojos, unas células de la sangre, no tienen mitocondrias: son compartimentos sin generador. Aun así tienen ATP, porque lo sacan del primer paso, el que parte la glucosa y no pide oxígeno.
Comparación
| Aspecto | Respirar | Respiración celular |
|---|---|---|
| Dónde ocurre | En los pulmones | Dentro de la célula |
| Qué hace | Mueve aire y entrega el oxígeno a la sangre | Usa el oxígeno para romper la glucosa y sacar energía |
| Dióxido de carbono | En los pulmones pasa de la sangre al aire | La célula lo suelta como residuo |
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Si los pulmones movieran aire sin problema, pero la sangre no pudiera llevar oxígeno, ¿qué problema tendrían las células?
El oxígeno no les llegaría, por mucho aire que se moviera arriba. Solo les quedaría el primer paso, el que parte la glucosa y deja poco ATP.
¿Por qué, en su uso estricto, la palabra «respiración» se reserva para la célula?
Porque mover aire solo lleva el oxígeno hasta la sangre, y su uso para obtener energía ocurre dentro de la célula.
¿Por qué un glóbulo rojo puede tener ATP sin mitocondrias?
Porque partir la glucosa ocurre fuera de la mitocondria, no pide oxígeno y deja un poco de ATP.
¿Qué pasaría con los dos trozos de glucosa si en la célula dejara de haber oxígeno?
No seguirían hasta la mitocondria. Se transformarían en lactato, y gracias a ese cambio se podría seguir partiendo glucosa.
¿Qué tienen en común un pez que hace circular agua por sus branquias y una persona que mueve aire por sus pulmones?
Los dos acercan el oxígeno a una superficie fina por la que pasa al cuerpo: el pez con agua, la persona con aire.
Base de datos · Universitario · En inglés
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Colección de bases de datos de genomas y rutas metabólicas para humanos, microbios y eucariotas modelo, con herramientas de bioinformática para explorar genes, proteínas, reacciones y vías metabólicas.
Base de datos · Universitario · En inglés
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Colección de mapas de rutas metabólicas y de señalización dibujados manualmente, que representan interacciones moleculares, reacciones y relaciones en metabolismo, procesamiento de información genética, procesos celulares, sistemas orgánicos y enfermedades humanas.
Recurso educativo · Universitario · En inglés
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Recurso educativo en inglés sobre bioquímica médica con temas de metabolismo de carbohidratos, lípidos, aminoácidos, enzimas y procesos bioquímicos relacionados con la medicina.
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