Socialmente se utiliza el concepto "respiración" para referirnos al intercambio de aire que se produce por el sistema respiratorio de los seres vivos.
a) Explica su relación con la respiración a nivel celular.
b) Presenta un esquema del proceso de respiración celular indicando los distintos orgánulos implicados.
c) ¿Qué consecuencias asociadas a este proceso tendría un déficit de glucosa en el individuo?
Son dos procesos distintos, pero uno existe para el otro.
Lo que socialmente se llama respiración es en realidad la ventilación pulmonar: un proceso mecánico de intercambio de gases entre el organismo y el aire, en el que se toma oxígeno y se expulsa
. No transforma materia ni obtiene energía.
La respiración celular, en cambio, es un proceso metabólico que ocurre en el interior de cada célula y que consiste en oxidar la materia orgánica hasta
y agua para obtener ATP.
La relación entre ambos es de suministro: la ventilación y la circulación existen para llevar a cada célula el oxígeno que su respiración celular necesita como aceptor final de electrones, y para retirar el
que esa respiración produce. Si la ventilación se detiene, la respiración celular se para en pocos minutos por falta de oxígeno, y de ahí que la primera resulte imprescindible aunque no sea la que obtiene la energía.
Los orgánulos implicados son, por tanto, dos compartimentos: el citosol, donde transcurre la glucólisis, y la mitocondria, en la que se distinguen la matriz —descarboxilación oxidativa y ciclo de Krebs— y la membrana interna, con sus crestas, donde se sitúan los complejos de la cadena transportadora de electrones y la ATP-sintasa.
El balance total es de unos
ATP por molécula de glucosa, la mayor parte obtenidos en esa última etapa.
La glucosa es el sustrato de partida de la vía, de modo que su déficit se traduce en una menor producción de ATP.
El organismo reacciona movilizando reservas: primero degrada el glucógeno hepático (glucogenólisis) y, cuando se agota, fabrica glucosa a partir de aminoácidos y de glicerol (gluconeogénesis) y oxida los ácidos grasos por
-oxidación, produciendo cuerpos cetónicos que sirven de combustible alternativo.
Los efectos se notan antes que en ningún otro sitio en el sistema nervioso, porque las neuronas dependen casi exclusivamente de la glucosa y no almacenan reservas: aparecen debilidad, sudoración, temblor, confusión y, si la hipoglucemia se agrava, convulsiones y pérdida de conciencia. En el músculo se manifiesta como fatiga y menor capacidad de esfuerzo, y si la carencia se prolonga el organismo consume su propia proteína muscular.