Ejercicio resuelto de Respiración celular · Biología · 2024

Los eritrocitos o glóbulos rojos son células eucarióticas que, en humanos, carecen de núcleo y de la mayoría de los orgánulos celulares, como las mitocondrias. Razone las respuestas a las siguientes cuestiones:

a) ¿Cómo obtienen la energía dichas células? [0,4 puntos]

b) ¿Cómo afectarán los niveles de oxígeno a dicho metabolismo? [0,3 puntos]

c) El rendimiento energético obtenido de la glucosa, ¿será mayor o menor que en el resto de las células del organismo? [0,3 puntos]

$\textbf{a) ¿Cómo obtienen la energía dichas células? [0,4 puntos]}$

Al carecer de mitocondrias, los eritrocitos no disponen ni de ciclo de Krebs, ni de cadena transportadora de electrones, ni de ATP-sintasa, de modo que no pueden realizar la respiración celular. Su única fuente de energía es la glucólisis, que transcurre en el citosol y rinde $2$ ATP netos por molécula de glucosa mediante fosforilación a nivel de sustrato.

Para que la glucólisis no se detenga hay que regenerar el $\text{NAD}^{+}$ consumido en ella, y eso se consigue reduciendo el ácido pirúvico a ácido láctico. Es decir, los eritrocitos obtienen su energía por glucólisis seguida de fermentación láctica.

$\textbf{b) ¿Cómo afectarán los niveles de oxígeno a dicho metabolismo? [0,3 puntos]}$

No le afectarán en absoluto, porque se trata de un metabolismo anaerobio: ni la glucólisis ni la fermentación láctica requieren oxígeno, ya que el aceptor final de electrones es una molécula orgánica, el ácido pirúvico.

Resulta llamativo, pero es coherente: aunque el eritrocito es la célula encargada de transportar el oxígeno unido a la hemoglobina, no puede consumirlo por carecer de mitocondrias. Y ello supone una ventaja adaptativa, porque así entrega íntegro a los tejidos todo el oxígeno que capta en los pulmones, sin gastar nada por el camino.

$\textbf{c) El rendimiento energético obtenido de la glucosa, ¿será mayor o menor que en el resto de las células del organismo? [0,3 puntos]}$

Mucho menor. El eritrocito obtiene solo $2$ ATP por molécula de glucosa, mientras que una célula con mitocondrias, al oxidar por completo la glucosa hasta $\text{CO}_{2}$ y agua, llega a $36$ o $38$ ATP. La razón es que en la fermentación la glucosa solo se oxida parcialmente y el ácido láctico que se expulsa todavía contiene la mayor parte de la energía del sustrato, energía que el eritrocito no puede aprovechar.