¿Como obtienen energía las células?

La mayoria de los seres vivos, unicelulares y pluricelulares, obtienen la energía necesaria para sus procesos vitales a partir de la oxidación de biomoléculas orgánicas. Sin embargo, no todos lo hacen de la misma manera.

En el caso más habitual, la oxidación de los compuestos orgánicos se realiza de forma completa (aunque gradualmente en diferentes pasos) hasta H₂O y CO₂. El último aceptor de los electrones de la oxidación de materia orgánica es el O₂ presente en la atmosfera (motivo por el que necesitamos respirar). A este proceso se le llama Respiración celular aerobia, en el que es imprescindible la participación de la mitocondria, a las que se les suele denominar las centrales energéticas de las células (lugar donde se realiza la mayor parte de la degradación de los compuestos orgánicos y donde se produce la mayor parte de la energía).

Existe otro tipo de organismos en los cuales el aceptor de los electrones de la degradación de la materia orgánica no es el O₂, sino otra molécula orgánica o inorgánica (como el sulfato o nitrato). Los electrones son transferidos a estas moléculas en una cadena de transporte de electrones análoga a la que se produce en las mitocondrias de los organismos que realizan la respiración aerobia, aunque no tiene lugar en las mitocondrias.  Sin embargo, estos compuestos aceptores de los electrones de la degradación de la materia orgánica poseen un potencial de reducción menor que el del oxígeno, por lo que, partiendo de los mismos substratos, obtienen menos rendimiento energético en su metabolismo. Estos organismos realizan una Respiración celular anaeróbica.

 

Los organismos Fermentadores, determinadas bacterias y hongos, son incapaces de realizar la degradación completa de la materia orgánica hasta CO₂ y H₂O, por lo que realizan una degradación incompleta en la que el aceptor final de los electrones es siempre una molécula orgánica, obteniendo menos energía que en los casos en los que se produce una cadena de transporte de electrones (respiración anaeróbica y aeróbica).

Los diferentes tipos de células utilizan, en la mayoria de los casos, los glúcidos, lípidos y proteínas como combustible bioquímico. Cuál de ellos utilizar no depende tanto de la cantidad de energía que produzca su degradación como de la facilidad de su degradación y movilización dependiendo de las condiciones de la célula.

La glucosa es la principal fuente de energía para las células. Su degradación comienza con la glucólisis, que pueden realizar todas las células, y los pasos siguientes dependen del tipo de metabolismo que sea capaz de realizar la célula. En el caso de no disponer de glucosa, las células son capaces de utilizar otros monosacáridos, principalmente hexosas, previa conversión a glucosa.