El metabolismo celular es un t?rmino general que cubre todas las reacciones qu?micas que convierten la energ?a o usan energ?a dentro de una c?lula. Las c?lulas de los humanos y muchos otros organismos multicelulares utilizan el proceso de respiraci?n aer?bica para convertir los alimentos en energ?a. Las plantas y algunos microorganismos realizan el proceso de fotos?ntesis. Otros organismos usan respiraci?n anaer?bica o fermentaci?n, tipos de metabolismo celular que no requieren ox?geno.
Se producen dos tipos de reacciones qu?micas en el metabolismo celular, reacciones catab?licas y reacciones anab?licas. Las reacciones catab?licas producen energ?a para que la c?lula la use, mientras que las reacciones anab?licas requieren energ?a para crear mol?culas que son necesarias para que la c?lula contin?e funcionando. Las c?lulas almacenan energ?a en forma de trifosfato de adenosina (ATP), que es creado por reacciones catab?licas y utilizado por reacciones anab?licas.
La respiraci?n aer?bica descompone las fuentes org?nicas de carbono, como los carbohidratos, las prote?nas y las grasas. Primero, el proceso de gluc?lisis descompone una mol?cula de glucosa, un az?car con seis ?tomos de carbono, en dos mol?culas de piruvato, dos mol?culas de dinucle?tido de adenina de nicotinamida reducida (NADH) y dos mol?culas de ATP. El ciclo de Kreb, tambi?n llamado ciclo del ?cido c?trico (CAC) o ciclo del ?cido tricarbox?lico (TCA), descompone a?n m?s el piruvato creado durante la gluc?lisis en di?xido de carbono y agua, creando dos mol?culas m?s de ATP en el proceso. Un mecanismo llamado cadena de transporte de electrones transfiere ?tomos de hidr?geno de NADH a ox?geno. Esta transferencia libera energ?a, que se utiliza para crear 34 mol?culas m?s de ATP.
La gluc?lisis y el ciclo de Kreb tienen lugar de la misma manera en la respiraci?n anaer?bica que en la respiraci?n aer?bica. Sin embargo, en la cadena de transporte de electrones, las mol?culas inorg?nicas (mol?culas que no contienen carbono) se utilizan como aceptadores de electrones en lugar de ox?geno. El tipo de mol?cula inorg?nica utilizada depende del organismo. Por ejemplo, algunos organismos usan compuestos que contienen azufre, y algunos usan compuestos que contienen nitr?geno. La respiraci?n anaer?bica produce un total de 36 mol?culas de ATP, en comparaci?n con 38 para la respiraci?n aer?bica.
La fermentaci?n es otra forma de metabolismo anaer?bico, pero a diferencia de la respiraci?n anaer?bica, no involucra una cadena de transporte de electrones o el ciclo de Kreb. La gluc?lisis descompone las mol?culas org?nicas para crear energ?a. Dado que la gluc?lisis es la ?nica reacci?n que tiene lugar en la fermentaci?n, produce solo dos mol?culas de ATP por mol?cula de glucosa.
Las plantas y algunos microorganismos, todos los cuales est?n clasificados como fotoaut?trofos, obtienen su energ?a de una forma de metabolismo celular llamada fotos?ntesis, en lugar de la respiraci?n. Los fotoaut?trofos obtienen energ?a de la luz y la convierten en energ?a qu?mica en forma de ATP. Luego, las c?lulas usan el ATP para convertir el di?xido de carbono en glucosa y otros nutrientes que el organismo necesita.