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Los organismos obtienen la energía necesaria para desempeñar diferentes procesos biológicos gracias a la degradación de azúcares y su posterior transformación en ATP, la moneda de intercambio de energía de la célula. Este fenómeno tiene lugar por medio del proceso metabólico de la respiración celular, o respiración mitocondrial, que básicamente incluye tres rutas metabólicas principales denominadas glicólisis, ciclo de Krebs y fosforilación oxidativa. Aunque se conocen bastante bien las reacciones que conducen a la síntesis de ATP, los mecanismos que regulan estos procesos permanecen aún sin esclarecer.
Con respecto al efecto de la respiración celular en el conjunto del metabolismo de la célula, los investigadores creen que este efecto puede tener lugar por medio de dos rutas diferentes. En primer lugar, dado que la respiración celular determina el ratio ATP/ADP en una célula, esta afecta de manera indirecta a la actividad de las enzimas que emplean el ATP como metabolito. En segundo lugar, el sistema mitocondrial de la fosforilación oxidativa produce especies reactivas del oxígeno y su acumulación puede afectar al estatus redox de una célula.
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