El fenómeno que conocemos como respiración, en el nivel celular, es un conjunto de muchas reacciones catabólicas, en donde moléculas orgánicas complejas son degradadas (oxidadas), hasta ser convertidas en bióxido de carbono (CO2), que es un gas, y agua (H2O). Este proceso es exergónico y produce grandes cantidades de energía (almacenada principalmente como ATP), que la célula utiliza para muy diversos fines. En la siguiente fórmula (7.1) se tiene una ecuación global de la degradación de la glucosa, hasta CO2 y agua. Obsérvese que la glucosa es un carbohidrato que está constituido por 12 átomos de hidrógeno, 6 de carbono y 6 de oxígeno.
Durante el proceso de respiración la glucosa reacciona con 6 moléculas de oxígeno para dar como producto final 6 moléculas de CO2 y 6 de agua. Esta es una reacción exergónica. La glucosa es más compleja que los productos y por lo tanto se libera energía, la cual no aparece en la reacción.
Sabemos que para que ocurra respiración se requiere la presencia del oxígeno y en la Fórmula 7.1 se aprecia cuál es su papel en este tipo de reacciones: Los átomos de hidrógeno, que estaban unidos a la molécula de glucosa, han sido transferidos a la molécula de oxígeno.
7.1
Cuando un compuesto pierde hidrógenos (o electrones), se oxida y cuando una molécula gana estas partículas se reduce. Esto significa que durante la respiración los átomos de carbono que formaban la glucosa se han oxidado y el oxígeno se ha reducido transformándose en agua. El oxígeno es el aceptor final de hidrógenos (electrones), durante los procesos de respiración. En la Figura 7.4 se representa este fenómeno.
Las reacciones que se han considerado en este punto representan la suma de muchas reacciones catalizadas por enzimas y en ellas se han considerado únicamente el proceso total.