Los procesos de fermentación conducen a la formación de pequeñas moléculas orgánicas, pero todavía capaces de liberar energía. Por ejemplo, alcohol etílico, un producto de fermentación de la glucosa, contiene cantidades razonables de energía liberables, que se utiliza como combustible.
La respiración aerobia consiste en llevar a cabo el proceso de degradación de las moléculas orgánicas, reduciendo las moléculas prácticamente sin energía liberable. Los productos de la degradación inicial de la molécula orgánica son combinados con el oxígeno del aire y transformados en dióxido de carbono y agua.
El rendimiento energético de la respiración aeróbica
El proceso de respiración aerobia, es mucho más eficiente que el de la fermentación: para cada molécula de glucosa degradada, son producidas en la respiración, 38 moléculas de ATP, a partir de 38 moléculas de ADP y 38 grupos de fosfatos. En la fermentación, apenas dos moléculas de ATP son producidas para cada molécula de glucosa utilizada. La eficiencia de la respiración en términos energéticos es, por tanto, diecinueve veces mayor que la de la fermentación.
La respiración aeróbica es un proceso mucho más complejo que la fermentación. Son necesarios cerca de 60 pasos metabólicos, además de los nueve que compone la glucólisis, para que una molécula de glucosa sea totalmente degradada a CO2 y H2O, en presencia de O2.
Etapas de la respiración aerobia
La degradación de la glucosa en la respiración celular se lleva a cabo en tres etapas fundamentales: glucólisis, ciclo de Krebs y cadena respiratoria. La glucólisis ocurre en el hialoplasma de la célula, mientras que el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones ocurren dentro de las mitocondrias.
Glucólisis
La glucólisis consiste en la transformación de una molécula de glucosa, sobre varios pasos, en dos moléculas de ácido pirúvico.
En este proceso son liberados cuatro hidrógenos, que se combinan de dos en dos, con las moléculas de una sustancia celular capaz de recibirlos: NAD (Nicotinamida adenina dinucleótido fosfato). Al recibir los hidrógenos, cada molécula de NAD se convierte en NADH2. Durante el proceso, es liberado suficiente energía para la síntesis de 2 ATP.
