Qual o processo que suas células realizam para a obtenção de energia?

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As células realizam um processo bioquímico chamado de respiração celular para obter energia e manter as suas funções vitais em execução. No artigo a seguir iremos explicar o que é e como ocorre esse processo determinante para as células. Boa leitura!

Entenda o que é respiração celular

A respiração celular é um processo bioquímico que acontece na célula com objetivo de obtenção de energia, crucial para a realização das suas funções vitais. Ocorrem reações de quebra de ligações entre as moléculas, o que libera energia.

Há dois tipos de respiração celular: respiração aeróbica (que ocorre na presença do gás oxigênio do ambiente) e respiração anaeróbica (que acontece sem a presença do oxigênio). 

O que é respiração aeróbica?

Grande parte dos seres vivos utiliza a respiração aeróbica como forma de obter energia para realizar as suas atividades. Por meio desse processo, a molécula de glicose é quebrada.

A glicose é sintetizada na fotossíntese pelos organismos produtores e obtida por meio dos alimentos pelos organismos consumidores. Esse processo pode ser resumido por meio da seguinte reação: 

C6H12O6  + 6 O2  ⇒ 6 CO2  + 6 H2O + Energia

É importante ressaltar que esse não é um processo tão simples. Acontecem inúmeras reações em que participam diversas enzimas e coenzimas, elas realizam seguidas oxidações da molécula da glicose até chegar ao resultado final em que se obtém o gás carbônico, água e moléculas de ATP que atuam carregando a energia. 

Para que esse processo seja melhor compreendido, é dividido em três etapas: a Glicólise, o Ciclo de Krebs e a Fosforilação Oxidativa ou Cadeia Respiratória.

Conheça as três etapas da respiração aeróbica

A seguir explicaremos as três etapas do processo de respiração aeróbica. 

Glicólise

Glicólise é o processo em que ocorre a quebra da glicose em partes menores com a liberação de energia. Essa é uma etapa metabólica que ocorre no citoplasma da célula, enquanto as outras etapas são realizadas dentro da mitocôndria. Promove a quebra da glicose (C6H12O6) em duas moléculas menores de ácido pirúvico ou piruvato (C3H4O3).

Acontece em diferentes etapas oxidativas e envolve enzimas livres no citoplasma e moléculas de NAD que realizam a desidrogenação das moléculas, isto é, que retiram os hidrogênios a partir dos quais elétrons serão doados para a cadeia respiratória. No final, há um saldo de duas moléculas de ATP (carregadoras de energia).

Ciclo de Krebs

Essa é a etapa em que cada piruvato ou ácido pirúvico (que foi produzido na etapa anterior) entra na mitocôndria. Lá, ele passa por diversas reações que irão resultar na formação de mais moléculas de ATP.

O piruvato perde um carbono (descarboxilação) antes do início do ciclo, enquanto ainda está no citoplasma, formando, assim, o grupo acetil [CH3−C(=O)–]. Esse grupo se junta à coenzima A, dando origem a acetil CoA. 

O acetil CoA, na mitocôndria, se integra em um ciclo de reações oxidativas que convertem os carbonos presentes nas moléculas participantes em CO2, que é transportado pelo sangue sendo eliminado na respiração. É liberada energia (que está incorporada nas moléculas de ATP) por meio das sucessivas descarboxilações. Ocorrerá também a transferência de elétrons que são carregados por moléculas intermediárias para a cadeia transportadora de elétrons. 

Fosforilação Oxidativa

Conhecida como fosforilação oxidativa ou cadeia respiratória, essa é a última etapa metabólica. Ela é responsável por grande parte da energia produzida no decorrer do processo. Ocorre a transferência de elétrons originários dos hidrogênios que foram retirados das substâncias participantes nas etapas anteriores. Isso permite a formação de moléculas de água e de ATP. 

Participam desse processo de transferência diversas moléculas intermediárias que estão presentes nas células (procariontes) e também na crista mitocondrial (eucariontes). Essas moléculas formam a cadeia de transporte dos elétrons. As moléculas intermediárias são proteínas complexas como os citocromos, NAD, ubiquinona, coenzima Q entre outras. 

O que é respiração anaeróbica?

Em ambientes em que há escassez de oxigênio – como regiões marinhas e lacustres com maior profundidade – é necessário que os organismos usem outros elementos para receber elétrons na respiração. Inclusive, é o que fazem diversas bactérias que usam compostos como enxofre, nitrogênio, manganês, ferro, entre outros. 

Algumas bactérias não têm a capacidade de realizar a respiração aeróbica porque não apresentam as enzimas que fazem parte do ciclo de Krebs e da cadeia respiratória. Na presença de oxigênio, esses seres podem até mesmo morrer, eles são chamados de anaeróbios estritos. Um exemplo é a bactéria que causa tétano. 

Fermentação

Existem também fungos e bactérias que são anaeróbios facultativos, uma vez que realizam a fermentação como um processo alternativo à respiração aeróbica, ou seja, eles usam esse processo quando não tem oxigênio. 

No processo de fermentação não existe cadeia transportadora de elétrons e são as substâncias orgânicas que recebem os elétrons. Existem tipos distintos de fermentação que produzem compostos a partir da molécula de piruvato, como o etanol (fermentação alcoólica) e oácido lático (fermentação lática). 

Agora você já sabe o que é respiração celular. Para conferir mais conteúdos como este e dicas para o Enem e o vestibular, acesse outros posts do blog do Hexag Medicina!

Qual é o processo de obtenção de energia?

Qual é o processo Metabolico realizado pelas células relacionado com a obtenção de energia?