Biologia - Por Que Respiramos

Septiembre,2012
La necesidad básica de generar energía en forma eficaz tiene una profunda
influencia en la historia de la vida sobre la Tierra. Gran parte de la estructura,
la función y la evolución de las células y los organismos puede relacionarse con
la necesidad de energía. Las células primitivas pueden haber producido ATP
por la degradación de moléculas orgánicas que aparecieron porprocesos
geoquímicos primitivos que producían algún mecanismo de fermentación, pero
luego, apareció un método mucho más eficiente que genera energía y sintetiza
ATP. Este proceso se basa en el trasporte de electrones a lo largo de las
membranas (Alberts et al., 2010).
Este texto pretende dar una respuesta profunda y biológicamente
adecuada a la pregunta ¿Por qué respiramos? que no seasimplemente
que respiramos para vivir. Aunque claro, es bien conocido por todos,
que sin respirar no podemos vivir pero, justamente, la cuestión es
preguntarse qué relación tiene el hecho de inhalar aire con los procesos
biológico de la vida.
Un concepto fundamental en la biología, es el de metabolismo, es decir
todos los procesos químicos que se dan dentro de las células y quemantienen la homeostasis del organismo. A su vez dentro del
metabolismo diferenciamos aquellas reacciones globalmente catabólicas
de las anabólicas. Aunque, si miramos cada vía metabólica con
detenimiento, en ellas existen tanto reacciones catabólicas como
anabólicas (es decir anfibólicas), lo que se debe tener en cuenta es la
reacción global, más que los pasos de esa reacción.
Una vez dichoesto vamos a tomar como definición de reacción
anabólica a aquellas de “síntesis”, es decir en las que los productos son
más complejos que los reactivos, utilizando energía en el proceso
(reacciones endergónicas o endotérmicas), y como reacción catabólica
a aquellas reacciones que “degradan” sustancias, es decir se obtienen
productos más sencillos que los reactivos y en general liberanenergía
(reacciones exergónicas y exotérmicas). Por lo anteriormente dicho podemos afirmar que la vida está condicionada por sus requerimientos
energéticos, o dicho de otra manera sin energía no podemos vivir, al
igual que sin respirar, como dijimos al principio.
¿De dónde obtenemos la energía necesaria para la vida?
La primera de las respuestas que podemos dar es que la obtenemos de
losnutrientes. Hay distintas formas de definir qué es un nutriente y a lo
largo del texto vamos a ir identificándolos, pero en principio sabemos
que muchos nutrientes provienen de los alimentos. De hecho la función
de nuestro sistema digestivo es ir degradando o digiriendo los alimentos
hasta obtener los nutrientes necesarios, tanto para fines energéticos
como plásticos (o de construcción).Uno de los principales nutrientes energéticos es la glucosa, y de hecho
es el monosacárido por el que generalmente comienza la vía metabólica
de producción de energía. Dicho de otra manera, la oxidación de la
glucosa es la forma que tienen los organismos vivos para generar
energía y esta oxidación se produce en el interior de las células.
¿Qué características tiene la molécula deglucosa?
Empecemos por decir que la glucosa es una hexosa, o sea un
monosacárido (o azúcar) de seis átomos de carbono. Su fórmula
molecular es C6H12O6.
Durante los procesos que ocurren en la digestión, los distintos hidratos
de carbono que contiene el alimento se van descomponiendo por medio
de enzimas líticas en moléculas de glucosa. Ya en el intestino delgado, y
más precisamente en elduodeno, ingresa por un proceso denominado
absorción a los capilares sanguíneos para luego ser distribuida por la
sangre a todas las células.
La glucosa es una molécula polar y por lo tanto hidrofílica. En la mayoría
de las células ingresa por trasporte facilitado por medio de proteínas
canal. Una vez dentro de la célula ingresa en la primer vía metabólica de
oxidación denominada...