Respiración anaerobia

Te explicamos qué es la respiración anaerobia o anaeróbica en biología, qué tipos existen y ejemplos de regiones donde se produce.

¿Qué es la respiración anaerobia?

En biología, se llama respiración anaerobia o respiración anaeróbica al proceso metabólico de oxidorreducción de azúcares. Es decir que en este proceso se oxida la glucosa para obtener energía, sin presencia de oxígeno. Es decir, un proceso de respiración celular en el que no intervienen moléculas de oxígeno.

La respiración anaerobia se diferencia de la respiración aerobia o aeróbica ya que esta última requiere del oxígeno para procesar las moléculas de azúcares. Por el contrario, la anaerobia emplea otro tipo de elementos químicos o incluso moléculas orgánicas más complejas, a través de una cadena transportadora de electrones.

Tampoco debe confundirse con la fermentación, ya que en la misma no interviene la cadena transportadora de electrones. Sin embargo, ambos procesos tienen en común que se dan en ausencia del oxígeno.

Este tipo de respiración celular es exclusiva de ciertos organismos procariotas (bacterias o arqueas), especialmente de aquellos que habitan en condiciones de escasa o nula presencia del oxígeno. Sin embargo, en muchos casos puede constituir también un proceso secundario, digamos de emergencia, ante la inesperada escasez de este elemento en el medio ambiente.

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Tipos de respiración anaerobia

La respiración anaerobia se puede clasificar de acuerdo al tipo de elemento químico empleado en sustitución del oxígeno, o sea, como receptor de electrones durante el proceso metabólico. Así, puede haber muchos tipos de procesos de esta naturaleza, pero los principales y más comunes son:

• Respiración anaerobia mediante nitratos. En este caso los microorganismos consumen nitratos (NO₃^–) para reducirlos a nitritos (NO₂^–) al incorporarles electrones. Sin embargo, dado que los nitritos suelen ser tóxicos para la mayoría de las formas de vida, es mucho más común que el producto final de este proceso vaya más allá, hasta el nitrógeno biatómico (N₂) que es un gas inerte. Este proceso se conoce como desnitrificación.
• Respiración anaerobia mediante sulfatos. Similar al caso anterior, pero con derivados del azufre (SO₄^2-), es un caso bastante más raro, perteneciente a bacterias totalmente anaeróbicas, mientras que el caso previo puede ocurrir como alternativa a la escasez momentánea de oxígeno. En este proceso de reducción del sulfato se subproducen radicales de azufre (S^2-).
• Respiración anaerobia mediante dióxido de carbono. Algunos grupos de arqueas productoras de gas metano (CH₄) consumen dióxido de carbono (CO₂) para emplearlo como receptor de electrones. De esta naturaleza son los microorganismos que habitan en el tracto digestivo de los rumiantes, por ejemplo, en donde otros microorganismos les suministran del hidrógeno que requieren para el proceso.
• Respiración anaerobia mediante iones de hierro. Este último caso es común entre ciertas bacterias, capaces de consumir iones férricos (Fe³⁺), reduciéndolos a iones ferrosos (Fe²⁺), dado que este tipo de moléculas del hierro son muy comunes en la corteza terrestre. Es lo que ocurre en el fondo de los pantanos, en donde por acción bacteriana se dan sedimentos importantes de hierro.

Ejemplos de respiración anaerobia

Los ejemplos de este tipo de procesos son comunes en el mundo procariótico, sobre todo en las regiones del planeta más inhóspitas, pero no por eso desprovistas de vida. Tales regiones son:

• Los intestinos de animales superiores.
• El lecho marino y las grietas abisales.
• Las esclusas geotérmicas por donde el magma brota hacia el fondo del mar.
• Los géiseres, aguas termales y otras formas de brote geotermal.
• Los pantanos y aguas arcillosas, colmadas de materia orgánica y bajo oxígeno.

Glucólisis

La glucólisis o glicólisis es la ruta metabólica que permite obtener energía de la glucosa. Es decir que se trata de una serie sucesiva de reacciones bioquímicas, aplicada por la mayoría de los seres vivos, para romper la molécula de glucosa (C₆H₁₂O₆) y obtener de ella la energía química necesaria (en forma de ATP) para mantener andando el metabolismo celular.

La glucólisis consiste en 10 reacciones enzimáticas que ocurren de manera consecutiva, ya sea en presencia (aeróbica) o en ausencia (anaeróbica) de oxígeno. Arroja como resultado la formación de dos moléculas de piruvato o ácido pirúvico (C₃H₄O₃), las cuales alimentan otras rutas metabólicas para seguir obteniendo energía para el organismo (el llamado Ciclo de Krebs).

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Referencias

• “Respiración anaerobia” en Wikipedia.
• “Fermentación y respiración anaerobia” en Khan Academy.
• “Diferencias entre respiración aerobia y anaerobia” en UnProfesor.
• “What is anaerobic respiration?” en BBC Bitesize.
• “What is anaerobic respiration?” (video) en FuseSchool.
• “Anaerobic respiration” en Biology Dictionary.