La respiración celular puede ser aeróbica o anaeróbica. La diferencia entre una y otra es el uso o ausencia de oxígeno para producir energía en forma de ATP.

En el músculo estriado se llevan a cabo los dos tipos de respiración. Cuando es anaeróbica, se obtiene como producto final, 2 moléculas de ATP y ácido láctico, por cada molécula de glucosa. Sin embargo, en presencia de oxígeno, en la respiración aerobia, la célula puede obtener hasta 36 moléculas de ATP como producto final por cada glucosa, además del CO₂ gaseoso que se libera.

Para que este proceso sea eficiente se requiere transportar el oxígeno desde los pulmones hasta la célula muscular y transportar el producto de desecho final, el CO₂, desde la célula muscular hasta los pulmones para ser liberado.

El hecho de que en el músculo se consuma oxígeno con desprendimiento de bióxido de carbono sugiere que la contracción muscular es un proceso de oxidación, sin embargo, esa oxidación no es esencial, pues un músculo puede contraerse en repetidas ocasiones en ausencia total de oxígeno, aunque en esas condiciones se fatiga más rápidamente. Este hecho sugiere que la oxidación está más relacionada con el proceso de recuperación, después de las contracciones, que con la contracción misma. Y si de esfuerzos se trata, el tema que nos interesa estudiar es la rapidez de las contracciones.

Pareciera que todas las fibras musculares trabajan de manera parecida, sin embargo, algunas se especializan en la rapidez y fuerza de la contracción, incluso a simple vista, hay diferencias que nos indican sobre el trabajo especial que realizan.

Por ejemplo, quien ha comido carne de pollo o de pavo ha distinguido el color rojo de la carne de las patas con el color blanco de la pechuga; y quien ha comido pato sabe que la pechuga de pato es tan roja como las patas de la gallina.

Alguna vez te has preguntado ¿de qué depende el color de la carne?, hay algunos factores que determinan que la carne tenga uno u otro color, pero la sustancia fundamental es la mioglobina que contiene el sarcoplasma de las fibras musculares.

Por lo anterior, podemos afirmar que el color rojo de la carne depende de la cantidad de mioglobina y, que esta proteína está formada por un solo polipéptido con un grupo prostético que contiene hierro (grupo hemo) en forma de ion ferroso (Fe²⁺ ) formado por la unión de cuatro anillos unidos a un átomo de Fe central afín al oxígeno y situado dentro de la proteína y al que debe su color rojo.

La mioglobina contiene hierro y en el músculo cumple la misma función que la hemoglobina en la sangre, o sea, trasporta y almacena el oxígeno necesario para el funcionamiento del tejido. Esta proteína reserva o almacena, transporta y asegura el flujo continuo de oxígeno de la hemoglobina de la sangre al interior de la célula muscular. Observa la siguiente imagen en la que se muestran cadenas de moléculas de mioglobina, un trozo de carne roja y la hemoglobina en la sangre.

¿Pero de dónde surgen la mioglobina y la hemoglobina?

El origen de estas sustancias es la globulina, que también es una proteína especializada en captar y almacenar oxígeno, cuyo origen fue, sin duda, la adaptación de animales primitivos a aguas poco aireadas. Actualmente se le encuentra en algunos invertebrados con esa misma función. Es posible que la duplicación del gen que codifica la globulina, y posteriores mutaciones, dieron origen a esta familia de proteínas encargadas de asegurar el aporte de oxígeno para la respiración celular de los animales.

La hemoglobina, de evolución más reciente, al estar constituida por cuatro cadenas polipépticas con sus respectivos grupos hemo, es mucho más eficaz en el transporte de oxígeno hasta las células; el cual es indispensable en animales cuya corpulencia impide la difusión del oxígeno desde el exterior. El grosor de los anélidos, como la lombriz de tierra, es ya suficiente para necesitar de la hemoglobina.

En resumen, el color de los músculos indica la eficiencia con que sus células captan el oxígeno. Pero si con el oxígeno las células logran la mayor obtención de ATP, ésta depende en primer lugar del aporte de glucosa, cuya disponibilidad, en etapas de ayuno, viene garantizada por su almacenamiento en forma de glucógeno en el sarcoplasma. La carne blanca es rica en glucógeno, sus fibras musculares almacenan más glucógeno que mioglobina.

Después de conocer el origen del color rojo de los músculos, ahora ya sabemos que las fibras musculares de la carne blanca carecen de las estructuras necesarias para captar oxígeno, por lo que sus fibras musculares obtienen su energía de los nutrientes sin utilizar oxígeno, o mediante la respiración anaerobia, y producen menos moléculas de ATP.

Autoevaluación

Es momento de movilizar los aprendizajes adquiridos. Arrastra las características para cada proteína en la columna que corresponde. Arrastra las similitudes entre estas proteínas a la columna central.