La respiració (de el llatí respiratio ) és un procés fisiològic que consisteix en el intercanvi de gasos amb el medi ambient. Respirar implica absorbir aire, prendre part de les seves substàncies i expulsar-després d'haver-ho modificat. La cèl·lula, d'altra banda, és la unitat fonamental dels organismes vius que compta amb capacitat de reproducció independent.
Aquestes definicions ens permeten apropar-nos a la respiració cel·lular, 1 conjunt de reaccions bioquímiques que té lloc en la majoria de les cèl·lules. El procés implica el desdoblament de l'àcid pirúvic (produït per la glucòlisi) en diòxid de carboni i aigua, al costat de la producció de molècules de adenosín trifosfat (ATP).
En altres paraules, la respiració cel·lular suposa un procés metabòlic mitjançant el qual les cèl·lules redueixen el oxigen i produeixen energia i aigua. Aquestes reaccions són indispensables per a la nutrició cel·lular.
L'alliberament d'energia es desenvolupa de manera controlada. Una part d'aquesta energia s'incorpora a les molècules d'ATP que, gràcies a aquest procés, poden utilitzar-se en processos endotèrmics com el anabolisme (el manteniment i desenvolupament de l'organisme).
És possible dividir la respiració cel·lular en dos tipus: la respiració aeròbica i la respiració anaeròbica. En la respiració aeròbica intervé l'oxigen com acceptor dels electrons que alliberen les substàncies orgàniques. La respiració anaeròbica, en canvi, no compta amb la participació de l'oxigen, sinó que els electrons recauen en altres acceptors que solen ser subproductes de el metabolisme d'altres organismes.
És important distingir entre la respiració anaeròbica i la fermentació, que és un procés de reducció interna de la molècula processada.
glucòlisi
També coneguda com lisi o escissió de la glucosa, la glucòlisi es porta a terme a través de nou reaccions ben definides, que catalitzen 09:00 enzims diferents. A l'acabar el procés, de cada molècula de glucosa s'obtenen dos d'ATP (adenosina trifosfat) i dues de NADH (la forma reduïda de NAD +, nicotinamida adenina dinucleòtid).A continuació es detallen les nou fases de la glucòlisi:
1) Tot comença amb l'activació de la glucosa (glucosa + ATP -> glucosa 6-fosfat + ADP). Un percentatge de l'energia que s'allibera durant la producció de glucosa 6-fosfat i ADP queda a l'enllaç que relaciona la molècula de glucosa amb el fosfat;
2) Una isomerasa catalitza una reacció que reordena la glucosa 6-fosfat, el que dóna lloc a la formació de fructosa 6-fosfat;
3) L'ATP brinda a la fructosa 6-fosfat un nou fosfat, per produir fructosa 1,6-difosfat (fructosa amb fosfats a les prosiciones primera i sisena). Aquesta reacció és regulada per l'enzim fosfofructocinasa. Fins aquest punt, dues molècules d'ATP s'han invertit i no hi ha hagut recuperació d'energia;
4) Es produeix la divisió de la fructosa 1,6-difosfat en dos sucres de 3 carbonis: dihidroxiacetona fosfat i gliceraldehid 3-fosfat;
5) Té lloc l'oxidació de les molècules de gliceraldehid 3-fosfat, o sigui, es dóna l'eliminació d'àtoms d' hidrogen i el nicotinamida adenina dinucleòtid (NAD +) es redueix a NADH. Es tracta de la primera reacció que comporta una certa recuperació d'energia. El compost que es produeix en aquesta fase és el fosfoglicerat, que a l'reaccionar amb un fosfat inorgànic dóna lloc a 1,3 difosfoglicerat;
6) La reacció de l'fosfat amb l'ADP forma ATP, dos per cada molècula de glucosa, a través d'un procés de transferència energètica conegut com fosforfiación;
7) Es produeix una transferència enzimàtica de el grup fosfat restant des de la posició tres a la dues;
8) Una molècula d' aigua és eliminada de l'compost 3 carboni, la qual cosa concentra energia a prop de el grup fosfat i produeix àcid fosfoenolpirúvic (PEP);
9 L'àcid fosfoenolpirúvico transfereix el seu grup fosfat a una molècula d'ADP i així forma àcid pirúvic i ATP.