Respiração celular
A respiração celular é o que as células fazem para quebrar os açúcares para obter energia que podem usar. A respiração celular absorve os alimentos e os utiliza para criar o ATP, um químico que a célula utiliza para obter energia.
Normalmente, este processo utiliza oxigênio, e é chamado de respiração aeróbica. Tem quatro estágios conhecidos como glicólise, reação Link, o ciclo de Krebs e a cadeia de transporte de elétrons. Isto produz ATP que fornece a energia que as células precisam para fazer o trabalho.
Quando não recebem oxigênio suficiente, as células utilizam a respiração anaeróbica, que não requer oxigênio. Entretanto, este processo produz ácido láctico, e não é tão eficiente quanto quando o oxigênio é utilizado.
A respiração aeróbica, o processo que utiliza oxigênio, produz muito mais energia e não produz ácido láctico. Também produz dióxido de carbono como um produto residual, que depois entra no sistema circulatório. O dióxido de carbono é levado para os pulmões, onde é trocado por oxigênio.
A fórmula simplificada para a respiração celular aeróbica é:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + Energia (como ATP)
A palavra equação para isto é:
Glicose (açúcar) + Oxigênio → Dióxido de carbono + Água + Energia (como ATP)
A respiração celular aeróbica tem quatro estágios. Cada uma delas é importante, e não poderia acontecer sem a anterior. As etapas da respiração celular aeróbica são:
Glicólise
Na glicólise, a glicose no citoplasma é quebrada em duas moléculas de piruvato. Dez enzimas são necessárias para os dez compostos intermediários neste processo.
- Duas ATP ricas em energia dão o pontapé inicial ao processo.
- No final, há duas moléculas piruetas, mais
- Nível do substrato - Quatro moléculas de ATP são feitas na reação número 7 & 10
- Nas células que utilizam oxigênio, o pirúvio é utilizado em um segundo processo, o ciclo de Krebs, que produz mais moléculas de ATP.
Produtividade do ciclo
Os livros de biologia frequentemente declaram que 38 moléculas de ATP podem ser feitas por molécula de glicose oxidada durante a respiração celular (duas de glicólise, duas do ciclo de Krebs e cerca de 34 da cadeia de transporte de elétrons). Entretanto, o processo na verdade produz menos energia (ATP) devido a perdas através de membranas com vazamento. As estimativas são de 29 a 30 ATP por glicose.
O metabolismo aeróbico é cerca de (ver frase acima) 15 vezes mais eficiente do que o metabolismo anaeróbico. O metabolismo anaeróbico produz 2 mol de ATP por 1 mol de glicose. Eles compartilham o caminho inicial da glicólise, mas o metabolismo aeróbico continua com o ciclo de Krebs e a fosforilação oxidativa. As reações pós glicolíticas ocorrem nas mitocôndrias em células eucarióticas, e no citoplasma em células procarióticas.
Reação de link
O piruvato de glicólise é bombeado ativamente para as mitocôndrias. Uma molécula de dióxido de carbono e uma molécula de hidrogênio são removidas do piruvato (chamada descarboxilação oxidativa) para produzir um grupo acetil, que se une a uma enzima chamada CoA para formar acetil CoA. Isto é essencial para o ciclo de Krebs.
Ciclo Krebs
A acetil CoA se une ao oxaloacetato para formar um composto com seis átomos de carbono. Este é o primeiro passo no sempre repetitivo ciclo de Krebs. Como duas moléculas de acetil-CoA são produzidas a partir de cada molécula de glicose, são necessários dois ciclos por molécula de glicose. Portanto, ao final de dois ciclos, os produtos são: dois ATP, seis NADH, dois FADH, e quatro CO2. O ATP é uma molécula que transporta energia em forma química para ser usada em outros processos celulares. Este processo também é conhecido como ciclo TCA (Tricarboxylic (try-car-box-ILL-ick) acid cycle), o ciclo do ácido cítrico, ou o ciclo de Krebs após o bioquímico que elucidou suas reações.
Cadeia de transporte de elétrons (ETC)
É aqui que a maior parte do ATP é feita. Todas as moléculas de hidrogênio que foram removidas nas etapas anteriores (ciclo de Krebs, reação Link) são bombeadas dentro das mitocôndrias usando a energia que os elétrons liberam. Eventualmente, os elétrons que alimentam o bombeamento do hidrogênio para dentro das mitocôndrias se misturam com algum hidrogênio e oxigênio para formar água e as moléculas de hidrogênio deixam de ser bombeadas.
Eventualmente, o hidrogênio flui de volta para o citoplasma das mitocôndrias através dos canais de proteínas. Como o hidrogênio flui, o ATP é feito de ADP e íons fosfato.
Perguntas e Respostas
P: O que é respiração celular?
R: Respiração celular é o processo que as células usam para quebrar os açúcares e obter energia que podem usar. Ela absorve alimentos e os usa para criar o ATP, um químico que a célula usa para obter energia.
P: Quais são os dois tipos de respiração?
R: Os dois tipos de respiração são a respiração aeróbica e a respiração anaeróbica. A respiração aeróbica usa oxigênio e produz mais energia do que a respiração anaeróbica, mas não produz ácido láctico. A respiração anaeróbica não usa oxigênio, mas produz ácido láctico.
P: Qual é a fórmula para a respiração celular aeróbica?
R: A fórmula para a respiração celular aeróbica é C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + Energia (como ATP). A equação da palavra para isso é Glicose (açúcar) + Oxigênio → Dióxido de carbono + Água + Energia (como ATP).
P: Quantas etapas tem a respiração celular aeróbica?
R: A respiração celular aeróbica tem quatro estágios - glicólise, reação de Link, ciclo de Krebs e cadeia de transporte de elétrons - cada um dos quais é importante e não poderia acontecer sem o estágio anterior.
P: O que acontece com o dióxido de carbono produzido durante a respiração celular aeróbica?
R: O dióxido de carbono produzido durante a respiração celular aeróbica entra no sistema circulatório onde viaja para os pulmões, onde é trocado por oxigênio.
P: Que tipo de produto residual produz o respiraton anaeróbico?
R: O respiraton anaeróbico produz ácido láctico como um produto residual enquanto o respiraton aeróbico produz dióxido de carbono como um produto residual.
