La vida es como un fuego: comienza calentando una pequeña leña, y al agregar leña ( combustible ) y aire ( oxígeno ), puede arder durante un largo tiempo. Eventualmente, ya sea que se acabe el combustible o el aire, o se detenga al fuego, las llamas se apagan y te quedas con las cenizas frías y sin vida.
Tu cuerpo es como un equipo con muchos, muchos miembros: los llamamos células . Hay muchos de ellos, no se pueden contar, pero hay muchos más que miles de millones, todos trabajando juntos para mantener su cuerpo vivo. Tu cerebro es su supervisor, entrenador, maestro y amigo: el líder del equipo. Como tal, tu cerebro necesita energía (¡mucha cantidad!), Y el fuego es energía, lo que significa la capacidad de hacer el trabajo. Como correr y jugar, aprender y vivir, todo es trabajo y el trabajo necesita energía.
Dentro de casi todas las celdas hay una cantidad de pequeñas “fábricas” que fabrican todas las cosas que el equipo (su cuerpo) necesita para vivir, utilizando material de construcción que les suministra su sangre , desde el aire que respiran. y de la comida que comes y bebes De nuevo, para mantener esta maquinaria que hace que las cosas funcionen, las células necesitan fuego : ¡ todo necesita energía para funcionar!
Pero una hoguera no funcionaría … demasiado fuego quemará celdas para brindar. Las células necesitan pequeños “paquetes” de fuego, como fósforos, que pueden atacar cada vez que necesitan energía. Para hacer esos fósforos, hay una pequeña fábrica especial que no hace casi nada: obtiene el combustible, no como leña, sino como azúcar , y obtiene el oxígeno, del aire que respiras en tus pulmones, todo transportado a cada uno y cada célula por tu sangre. ¡Estos pequeños creadores de parejas se llaman mitocondrias y tienen su propia historia!
Hace mucho tiempo, cuando todos los organismos vivos (actualmente llamados bacterias o microbios ) se componían de una sola célula, la mitocondria (una sola célula) vivía su propia vida, produciendo “coincidencias” solo por sí misma. Entonces, un día, hace miles de millones de años, las mitocondrias y algunas otras células descubrieron que si cooperaban , formaban un pequeño equipo, ¡juntas y mutuamente podrían hacer que sus vidas fueran más fáciles de vivir!
Las mitocondrias “se movieron” para vivir sus vidas dentro de otros microbios, donde fueron alimentados y cuidados por su célula huésped. Como ya no tenían que buscar la comida que necesitaban, que era proporcionada por la célula anfitriona, podían hacer más “coincidencias” (pequeños paquetes de energía) que solo lo que necesitaban, y usaron el excedente de partidos como “renta”. pago “a su célula anfitriona!
¿Qué organismos se encuentran en las bacterias del dominio?
¿Cómo obtuvieron energía las células un paso antes de incorporar las mitocondrias?
El arreglo hizo que fuera mucho más fácil para la célula anfitriona vivir, ya que su vieja forma de obtener el “fuego” (energía) que necesitaba era bastante ineficiente: ahora podía usar las cerillas entregadas por sus mitocondrias, donde y cuando necesitaran energía. por algo, ¡simplemente iluminaron otro partido! Entonces, ¿cómo podrían las mitocondrias hacer estos fósforos llenos de energía inteligente?
Estos procesos de “combinación de fabricación”, todos juntos, se llaman respiración celular . Muy simplificado, funciona algo como esto:
La materia prima que las mitocondrias necesitan es combustible (azúcar) y oxígeno . Esto es pasado por la célula huésped a la mitocondria a través de “bocas” diminutas en su piel, junto con fósforos viejos “quemados” traídos para reciclaje ( ADP ), y – al igual que fósforos reales – necesitan fósforo (fosfato, en realidad) .
Una vez dentro, el azúcar se procesa de muchas maneras (en el ciclo de Krebs ), a través de máquinas diminutas en la mitocondria en sí, que continuamente bombea protones ( hidrógeno átomos desprovistos de electrones) – que es de lo que está hecho el agua, como veremos – en una “presa” que rodea sus partes internas, y al final de una línea de cuatro de esas “bombas” (llamada cadena de transporte de electrones ) , se sienta la máquina real de “emparejamiento”, llamada ATP sintasa .
Esta última máquina funciona como una rueda hidráulica (o turbina ): los protones de hidrógeno fluyen “cuesta abajo” desde la “presa”, y al hacerlo pasan y hacen girar una pequeña rueda. Esta rueda tiene bolsillos que se ajustan exactamente a un “fósforo fundido ” ( ADP ) y una pieza de fosfato, que se fuerza junto a la energía mecánica generada por la rueda giratoria, por lo que el ADP se reconstruye en una nueva “coincidencia” ( ATP) ), llevando una pequeña cantidad de energía “encerrada”, lista para ser liberada exactamente cuando y donde la célula necesita energía para hacer algún trabajo.
En general, una secuencia de eventos verdaderamente notable …
Al final de este largo proceso, “restos” de la línea de bombas de protones, los electrones quitado antes – su energía (del azúcar) se usó para impulsar las bombas – necesita ser recogido y transportado de regreso de la mitocondria, y luego fuera de la celda, y ahí es donde el oxígeno ¡viene en! Dos protones ( H ) ahora se combinan con dos electrones y un oxígeno ( O ), que produce agua pura ( H [matemática] _2 [/ matemáticas] O ).
Esta agua, en forma de gas (vapor), junto con otro producto de desecho del ciclo de Krebs ( dióxido de carbono ( CO [math] _2 [/ math]), ahora se transporta fuera de la mitocondria, y fuera de la célula (llevado por tu sangre), de vuelta a los pulmones, ¡donde lo exhalas! Puedes ver que esta es una historia real , simplemente exhalando algo frío (un espejo funciona bien) – verás que el vapor (“gas de agua”) en el aire que exhalas (aliento) se condensa en la superficie del espejo , formando pequeñas gotas de agua!
Entonces, “¿y el fuego?” , Puede preguntar. Un incendio “regular” ( combustión ) es un proceso de oxidación , es decir, el calor (energía) convierte los “azúcares” ( carbohidratos ) en la madera en un gas caliente, que se combina rápidamente con oxígeno ( oxidación ), lo que genera más calor (la mayor parte del cual se irradia lejos (y puedes sentirlo)), y los “restos” -como en las mitocondrias- son dióxido de carbono y agua (en forma de gas), pero la madera generalmente no se quema por completo, entonces en un fuego “regular” también ves humo . La oxidación de mitocondrias es mucho más eficiente, dejando solo H [matemática] _2 [/ matemáticas] O y CO [matemáticas] _2 [/ matemáticas] como “productos de desecho”.
Los “fósforos” ( ATP ) son “gastados” por la célula cuando y donde sea necesario, de maneras muy precisas y eficientes, y los fósforos “quemados” ( ADP y fosfato) se envían nuevamente a la mitocondria para obtener ” recargados “para usar nuevamente (¡muy parecido a recargar una batería pequeña!).
¡Y eso es lo que llamamos respiración celular !
Por cierto, todos estos procesos de conversión de energía y gasto de energía que suceden, en todas sus células, generan otro producto “desperdiciado”: ahora energía inutilizable, en forma de calor , que se irradia lejos, así es como su cuerpo se mantiene en una estable 37 grados centígrados, a través de un “juego con fuego” muy delicadamente equilibrado!
La historia no termina allí, sin embargo … El oxígeno en el aire que respiramos proviene de las plantas, que usan la luz solar y el “desperdicio” que exhalamos ( dióxido de carbono y agua ) para producir azúcar ( glucosa ) y verter puro el oxígeno como un “producto de desecho” en el aire (¡donde podemos respirar!) – en otra nanomáquina celular milagrosa dentro de las células vegetales, llamada cloroplasto , que, al igual que la mitocondria, hace mucho tiempo solía ser una ¡microbio unicelular de vida libre! (Hay muchas diferencias, pero una gran es que el cloroplasto formó un equipo cooperador solo con células vegetales).
La maquinaria de conversión de energía del cloroplasto se llama fotosíntesis , pero esa es otra historia interesante, ¡para otro día!
Presentación animada de PowerPoint: Respiración celular .ppsx
