¿Por qué respiramos?

La respuesta corta es: Para usar el oxígeno como aceptor final de electrones, pero para explicarlo un poco mejor, empecemos hablando sobre la energía.

Los humanos, al igual que todos los seres vivos, necesitamos energía para mantenernos con vida. Es necesaria para mover nuestros músculos, para sintetizar las proteínas de las que está formado nuestro cuerpo y para mantener en funcionamiento todos los órganos vitales que nos permiten vivir. Todo el mundo sabe, que esta energía la obtenemos mediante los alimentos. Carbohidratos, grasas y un largo etcétera de moléculas de las que sacamos la energía. Todas estas moléculas tienen algo en común, son moléculas reducidas. Este término no significa que sean moléculas pequeñas, o que les falte una parte. Es un término imposible de definir sin su opuesto, la oxidación. Una molécula reducida es aquella que tiene más electrones que otra, que está oxidada. Pero ambos términos son relativos, solo se puede decir que una molécula está reducida en comparación a otra que está oxidada. Puede haber cierta confusión por el hecho de que en la oxidación, no tiene por que intervenir el oxigeno, aunque en el tema del que vamos a hablar, si que lo hace.

Con estos términos definidos vuelvo atrás para repetir que ingerimos moléculas reducidas, es decir, moléculas con muchos electrones, que son muy energéticas.

Una vez dentro de nuestro organismo las digerimos para convertirlas en moléculas más pequeñas y manejables. Esta digestión, es simplemente trocear las moléculas. De ellas, en este punto, no se extrae ningún tipo de energía. Una vez digeridas, pasan a la sangre, y de ahí a las células, donde comienza el metabolismo.

El metabolismo, se compone de dos partes: La parte constructiva, el anabolismo, en el cual a partir de moléculas simples se forman moléculas más complejas, con consumo de energía; y la destructiva, el catabolismo, en el cual se degradan moléculas complejas para obtener energía.

Aquí vamos a hablar del catabolismo. Estás moléculas altamente energéticas, se van degradando poco a poco, en pequeños pasos. Al hacerlo, se obtiene energía, y se oxidan. Pierden parte de sus electrones. Estos no se evaporan y desaparecen sin más, si no que se transfieren a otras moléculas con un potencial de reducción menor. Esto ocurre una y otra vez hasta que practicamente no queda nada, pero la materia ni se crea ni se destruye. Cuando digo que no queda nada, me refiero a nada de energía. Las moléculas se van oxidando cada vez más hasta convertirse en una molécula ya sin ninguna energía, es decir, completamente oxidada. Esta la conocéis todos, es el CO₂. Esta es la molécula en la que acaba convertido todo lo que ingerimos, pero aún quedan los electrones.

Los electrones se transfieren a lo largo de todo el metabolismo a unas moléculas que lo transportan hasta la cadena respiratoria, un conjunto de reacciones químicas que generan energía gracias a ir transfiriendo estos electrones de molécula en molécula hasta acabar en el oxígeno. Pero todos sabéis, que cada electrón tiene que ir asociado a un protón, así que lo que finalmente tenemos, es que dos electrones se unen a un oxígeno, junto con dos protones dando H₂O, es decir, agua.

Estas dos moléculas es todo lo que quedará de lo que ingerimos, y es el motivo por el que respiramos. Necesitamos el oxígeno porque tiene muy poco potencial de reducción, es casi la única molécula que aceptaría esos electrones tan poco energéticos. De la misma manera, exhalamos el CO₂ porque es la molécula más oxidada posible para los carbonos, y como tal no tiene ninguna energía y no nos sirve para nada, así que nos deshacemos de ella.

Ahora que ya sabemos porque respiramos, cabría preguntarse por que respiramos oxígeno. Se debe a que es una molécula con muy poco potencial de reducción, pero nos serviría cualquier otra a la que cederle los electrones poco energéticos. Lo malo es que sería menos eficiente, pero seguiría siendo posible. De hecho hay bacterias que viven en ambientes sin oxígeno y utilizan del mismo modo que nosotros utilizamos el oxígeno, moléculas como el nitrato o el hierro.

En último lugar, me gustaría pedir disculpas por los errores que puedo haber cometido. No soy ningún experto en el tema, así que cualquier comentario con información útil y correcciones será bien recibido.

Silvestre Santé