Análisis del trabajo de respiración celular

La respiración celular es el proceso mediante el cual las células convierten la energía química de los nutrientes, principalmente glucosa, en adenosín trifosfato (ATP), que es la forma de energía utilizable por la célula. Este proceso ocurre en varias etapas: glucólisis, ciclo de Krebs y cadena de transporte de electrones, y se lleva a cabo principalmente en las mitocondrias.

     1. Ejemplo específico: Neurona del cerebro

Las neuronas son células altamente especializadas del sistema nervioso que requieren grandes cantidades de energía para mantener el potencial de membrana y permitir la transmisión de impulsos eléctricos. Una sola neurona puede utilizar más del 25% de su ATP solo para mantener la actividad de la bomba sodio-potasio (Na⁺/K⁺-ATPasa), esencial para la conducción del impulso nervioso.

Durante la respiración celular:

• La glucosa es degradada a través de la glucólisis en el citoplasma.
• El ácido pirúvico entra a la mitocondria y participa en el ciclo de Krebs, generando NADH y FADH₂.
• Estos transportadores entregan electrones a la cadena de transporte electrónico, produciendo una gran cantidad de ATP mediante fosforilación oxidativa.

     2. Ejemplo específico: Célula muscular esquelética

Las células musculares esqueléticas, también llamadas fibras musculares, requieren enormes cantidades de energía para realizar la contracción muscular. Esta energía proviene del ATP generado a través de la respiración celular, especialmente durante actividades físicas intensas o prolongadas.

Durante el ejercicio:

• El músculo utiliza primero el ATP almacenado.
• Luego recurre a la glucosa por glucólisis anaeróbica (en ausencia de oxígeno), lo que produce menos ATP y ácido láctico.
• Finalmente, para esfuerzos sostenidos y con suficiente oxígeno, se activa la respiración aeróbica mitocondrial, que genera hasta 36-38 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa.
• El rol de la mitocondria en estas células es crucial: en atletas entrenados, las fibras musculares pueden tener un número mayor de mitocondrias para optimizar la producción de energía.

Relación con el proceso de respiración celular

• Glucólisis: ocurre en el citoplasma, degradando glucosa en ácido pirúvico.
• Ciclo de Krebs: en la matriz mitocondrial, se generan electrones de alta energía.
• Cadena de transporte de electrones: en la membrana mitocondrial interna, se sintetiza la mayor parte del ATP.

1. Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., & Reece, J. B. (2017). Campbell Biology (11th ed.). Pearson Education.
2. OpenStax. (2016). Biology (2nd ed.). OpenStax, Rice University. [https://openstax.org/books/biology/pages/1-introduction](https://openstax.org/books/biology/pages/1-introduction)
3. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2014). Biología molecular de la célula (6.ª ed.). Garland Science.
4. CK-12 Foundation. (2025). Respiración celular. En Conceptos de Biología.  https://flexbooks.ck12.org/cbook/ck-12-conceptos-biologia/section/2.26/primary/lesson/respiraci%C3%B3n-celular/