El metabolismo aeróbico significa «con oxígeno» y ocurre cuando se produce energía en el cuerpo a partir de reacciones químicas que usan oxígeno. El sistema aeróbico produce las mayores cantidades de energía, aunque con la intensidad más baja, por ejemplo, en carreras de larga distancia.
Esta producción de energía puede mantenerse durante largos períodos de tiempo, siempre que la respiración pueda suministrar suficiente oxígeno a los pulmones.
Al inicio del ejercicio, el cuerpo no puede suministrar oxígeno a los músculos lo suficientemente rápido como para iniciar las complejas reacciones químicas que ocurren durante el metabolismo aeróbico. Por lo tanto, el cuerpo depende de los procesos anaeróbicos durante los primeros minutos.
El sistema aeróbico
El sistema aeróbico se puede dividir en tres secciones:
- Glucólisis
- Ciclo de Kreb
- Cadena de Transporte de electrones (ETC)
Glucólisis aeróbica
- La glucólisis es la descomposición de los carbohidratos (en forma de Glucosa o Glucógeno) en ácido pirúvico y dos moléculas de ATP.
- Se requieren un total de 10 reacciones químicas para convertir los carbohidratos en ácido pirúvico.
- Esto ocurre en el sarcoplasma muscular, que es una sustancia de tipo gelatina en las fibras musculares.
- La gilcolisis puede tener lugar sin la presencia de oxígeno en las células, sin embargo, al terminar la Glicosis, la célula decide qué proceso llevar a cabo.
- Si hay oxígeno presente, la célula realizará la Respiración con Oxígeno (respiración aeróbica) y continuará con el Ciclo de Kreb.
Ciclo de Kreb
A veces también conocido como ciclo del ácido cítrico, o ciclo del ácido tricarboxílico, esta es la segunda fase en el proceso del metabolismo aeróbico.
- El ácido pirúvico producido durante la glucólisis ingresa a las mitocondrias y se convierte inmediatamente en Acetil Coenzima A.
- Esto se combina con ácido oxaloacético para formar un compuesto de 6 carbonos, conocido como ácido cítrico.
- Se producen reacciones químicas adicionales para manejar suficiente energía para resintetizar 2 moléculas de ATP.
- Los subproductos de estas reacciones incluyen el dióxido de Carbono (CO2), que es exhalado por los pulmones, y el hidrógeno (H), que es transportado al sitio de la Cadena de Transporte de Electrones por las moléculas transportadoras NAD+ y FAD.
El proceso se denomina ciclo debido a que el producto inicial del ácido oxaloacético también es el producto final, listo para comenzar el proceso de nuevo.
Cadena de transporte de electrones
El hidrógeno mencionado anteriormente se transporta a las membranas internas de las Mitocondrias, donde se divide en un protón (H+) y un electrón (H-). Los electrones son sometidos a una serie de reacciones redox que liberan una gran cantidad de energía para resintetizar el ATP.
Los protones también crean energía moviéndose hacia atrás a través de la membrana interna de las Mitocondrias debido a las reacciones redox. Esto causa un desequilibrio de H+ y por lo tanto regresan a través de la membrana, produciendo energía.
Una reacción exotérmica final es la combinación de hidrógeno con oxígeno, para formar agua. La producción total de ATP durante todas las reacciones de la cadena de transporte de electrones es de 34, lo que significa que es, con mucho, la fase de mayor producción del metabolismo aeróbico.
Ecuación de Respiración Aeróbica:
Glucose + Oxygen = Carbon Dioxide + Water + Energy
| C6H12O6 | + | 6O2 | = | 6CO2 | + | 6H2O | + | Energy |
