Primeiramente, a respiração celular é usada pela maioria dos seres vivos para obter a energia vital para sua sobrevivência. Embora, ela possa ocorrer através do processo aeróbico, que utiliza o oxigênio presente no ambiente, também se dá de forma anaeróbica, ou seja, quando dela não participa o oxigênio.
Ademais, quando em presença de oxigênio, a respiração celular ocorre nas mitocôndrias. Como resultado disso, divide-se em três fases: glicólise, ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa. Em contrapartida, a respiração anaeróbica, envolve a fermentação, que origina o iogurte e as bebidas alcoólicas.
Curiosamente, até mesmo o processo de fotossíntese relaciona-se à respiração celular, pois ambos estão interligados. Quer descobrir o porquê? Pois bem, vamos lá!
Consideração sobre a respiração celular
Em suma, a respiração celular pode ser conceituada como um processo bioquímico da célula visando obter energia. Essa ação é essencial para todas as funções vitais.
É que ocorrem reações em que se quebram as ligações entremeio às moléculas, o que libera energia.
Ademais, a respiração celular pode se dar de duas maneiras. Tem a respiração aeróbica, isto é, presente o gás oxigênio do ambiente. E tem também a respiração anaeróbica, ou seja, sem o oxigênio.
A respiração aeróbica
A grande parte dos seres vivos usa esse processo para conseguir a energia necessária de que necessitam. Ocorre na respiração aeróbica uma quebra da molécula de glicose, que é obtida na fotossíntese.
Embora se trate de um processo bem complexo, posto que se dão várias reações químicas, podemos simplificá-lo. Um resumo pode ser feito na equação seguinte: C6H12O6 + 6 O2 ⇒ 6 CO2 + 6 H2O + Energia
Várias enzimas e coenzimas fazer parte das reações, atuando em oxidações das moléculas da glicose. Essa sucessão de intervenções produzem o gás carbônico, água, além das moléculas de ATP, que fazem o carregamento da energia.
O processo da respiração aeróbica na célula é fracionado em três etapas, com o fim de melhor compreensão. Eles são a Glicólise, o Ciclo de Krebs, além da Fosforilação Oxidativa, também conhecida como Cadeia Respiratória.
O que é a glicólise?
A glicólise é o processo em que se dá a quebra da glicose, outrossim desencadeando a liberação da energia. Essa fase metabólica ocorre no citoplasma da célula, embora as demais se deem na mitocôndria.
A glicose, cuja fórmula é C6H12O6, se parte em duas moléculas de ácido pirúvico, que tem a fórmula C3H4O3.
Ocorrem em várias etapas oxidativas que evolvem as enzimas livres no citoplasma, além das moléculas de NAD. Estas, por sua fez, agem na desidrogenação das moléculas.
Isso quer dizer que extraem hidrogênio, portanto acrescentando elétrons na cadeia respiratória. Restam no final as duas moléculas de ATP, que agem carregando de energia.
O Ciclo de Krebs
As moléculas de ATP que sobraram da oxidação da glicose originam o piruvato, também chamado de ácido pirúvico. Eles adentram na mitocôndria, onde sofrem várias reações e formam mais moléculas de ATP.
Mas temos que voltar no tempo, para antes de iniciar o ciclo, ainda no citoplasma. É que ali o piruvato sofre a descarboxilação, que é a perda de um carbono.
Também perde um hidrogênio, na chamada desidrogenação. Em ambos os casos é formado o grupo acetil [CH3−C(=O)−], que ao se unir à coenzima A, acaba formando a acetil CoA.
A acetil CoA se integra na mitocôndria, através de diversas reações oxidativas, transformando os carbonos. Por fim, o CO2 é levando pelo sangue e, ao final, eliminado na respiração.
Como resultado da descarboxilação das moléculas surge a energia, que é agregada nas moléculas de ATP. Com isso haverá transferência de elétrons, que são transportando por moléculas intermediárias. Tudo isso termina na cadeia que transporta elétrons.
A respiração anaeróbica
A respiração anaeróbia inclui um chamado receptor de elétrons, só que não é o oxigênio. Aliás, diferente da respiração aeróbica, aqui há algumas bactérias que atuam.
Ademais, elas podem se utilizar de sortidas variedades de compostos, à serventia de receptores de elétrons na respiração. Dessa forma, entram no processo os compostos nitrogenados, a exemplo dos nitratos e nitritos.
Também os compostos de enxofre, como sulfitos, dióxido de enxofre e sulfatos. Por fim, o dióxido de carbono, que é composto de manganês, ferro, cobalto e, inclusive, urânio.
A fermentação na respiração anaeróbica
Interessante notar que a respiração anaeróbica pode tomar outro rumo, isto é, iniciar o processo de fermentação. Nele o piruvato é tão só em parte oxidado, posto que não se segue o Ciclo de Krebs.
Nem tampouco se dá a produção de ATP através de uma cadeia de transporte de eléctrons. Essa fermentação é de grande utilidade para a célula, uma vez que restaura o dinucleótido de nicotinamida e adenina (NAD), exaurido durante a glicólise.
Por fim, é através da fermentação que surgem diversos compostos. Só para ilustrar, são exemplo o ácido láctico do iogurte, assim como o álcool das bebidas alcoólicas.
E então, o que achou da matéria? Leia também sobre a Genética, o que é, histórico e conceitos básicas da hereditariedade.
Fontes: Wikipédia, Brasil Escola, Toda Matéria, Info Escola, Stoodi, Khan Academy, Mundo Educação, Descomplica, Educação, Toda Biologia, Biologia Net.
Bibliografia:
- SANTOS, Vanessa Sardinha dos. “Respiração celular”; Brasil Escola. Acesso em 12 de abril de 2019.
- JUNQUEIRA, L. C. & CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular. 9ª Edição. Editora Guanabara Koogan. 338 páginas. 2012.
- GUYTON, A.C. & HALL, J.E. Tratado de Fisiologia Médica – Respiração Celular. 11ª Edição. Editora Elsevier. 1115 páginas. 2006
- Reece, J. B., L. A. Urry, M. L. Cain, S. A. Wasserman, P. V. Minorsky, and R. B. Jackson. “Cellular Respiration and Fermentation.” In Campbell Biology, 162-84. 10th ed. San Francisco, CA: Pearson, 2011.
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