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Aire inspirado (rico en O2) Tráquea
Pulmón
Aire espirado (rico en CO2)
1
(CO2) 2
(CO2)
Alveolo (O2)
3
7 (O2)
(O2)
41
gar respectivamente en el interior mitocondrial y se obtiene el máximo número de ATP posible, es decir, la máxima energía de la que pueda disponerse. En ese caso se dice que la respiración es aeróbica. Casi todas las células de los animales superiores obtienen su energía mediante este tipo de respiración, aunque en casos muy específicos, cuando no llega suficiente oxígeno a las células, se produce la respiración anaeróbica. En este caso, el aceptor de los electrones es otra molécula, orgánica o inorgánica, distinta del oxígeno, y el proceso acaba antes de su incorporación a la mitocondria.
El sistema circulatorio
Corazón 4 Vaso sanguíneo
(O2) 6 (CO2) Tejido 5
Dibujo que ilustra el proceso de la respiración. El aire inspirado, rico en oxígeno, entra en los pulmones (1). Al llegar a los alveolos pulmonares (2), el oxígeno penetra en los vasos sanguíneos (3), desde donde es transportado al corazón (4) y de ahí a los distintos tejidos (5). El CO2 procedente de los tejidos (6) sale a los alveolos desde los vasos sanguíneos (7) y abandona el organismo en el aire espirado, rico en CO2.
nes son transportados a través de unas moléculas enzimáticas denominadas oxidorreductasas, localizadas en la membrana interna de la mitocondria. La energía que se libera durante este transporte de pares de electrones desde las sustancias más reducidas a la más oxidada se acumula en la molécula de ATP (adenosintrifosfato), gracias a la intervención de una enzima, la ATPasa, localizada en las crestas mitocondriales. Además de la ATP, durante la respiración celular, y a consecuencia de la oxidación de las moléculas orgánicas, se produce anhídrido carbónico que, en el caso de los animales pluricelulares, debe ser eliminado de la célula y del organismo.
Las funciones biológicas
La respiración celular es la última etapa del catabolismo celular. Las moléculas que se utilizan en este proceso pueden proceder de la hidrólisis de macromoléculas más complejas almacenadas en la propia célula o transportadas desde otras células, o bien pueden provenir de las sustancias nutritivas de la digestión. En cualquier caso, la glucosa y los ácidos grasos o los aminoácidos deben descomponerse en moléculas de tamaños aún menores para poder penetrar en la mitocondria: el ácido pirúvico u otros componentes del ciclo de Krebs. El aceptor último de los electrones procedentes de estas reacciones de oxidorreducción suele ser el oxígeno. Si esto es así, la respiración tiene lu-
En los organismos unicelulares, el oxígeno llega al interior de la célula por simple difusión a través de la membrana citoplasmática. Lo mismo sucede con el anhídrido carbónico, que sale de la célula por difusión. Sin embargo, los animales pluricelulares cuentan con un órgano encargado de captar el oxígeno del exterior y distribuirlo a las células, y con otro, que capta el anhídrido carbónico producido en las células y lo transporta al exterior del organismo. Estas dos funciones, la de captación y expulsión, así como la de transporte, son desempeñadas por dos aparatos distintos. Uno es el sistema respiratorio y otro el sistema circulatorio, encargado de hacer llegar a todas las células el oxígeno que necesitan para su respiración aeróbica. El sistema circulatorio recoge el oxígeno captado en las superficies respiratorias y lo transporta a las células del organismo. Por su lado, el anhídrido carbónico que éstas producen difunde a favor de gradiente a través de la membrana plasmática y entra en la sangre, que lo lleva hasta el aparato respiratorio, donde es expulsado al exterior. En el caso de los vertebrados, en el transporte a través del sistema circulatorio, el oxígeno va unido a la molécula de hemoglobina. El sistema circulatorio de los animales, como el digestivo y el respiratorio, evoluciona a medida que los animales ascienden en la escala filo-