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É um processo em que ocorre a produção de energia.

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É produzido ATP (adenosina trifosfato) que é usado para suprir as necessidades energéticas.

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Esse processo pede ser dividido em três etapas: a glicólise, o ciclo de Krebs e a fosforilação oxidativa.

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Respiração Celular

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É um processo em que a molécula de glicose, proveniente da alimentação, é quebrada em duas moléculas menores de ácido pirúvico

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É a primeira etapa do processo de respiração celular que ocorre no citoplasma da célula.

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O processo é complexo e ocorre ao longo de dez reações químicas, das quais participam diversas substâncias e enzimas livres no citoplasma.

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Pode acontecer na presença do oxigênio (aeróbicos) ou completa ausência (anaeróbicos) e assim a glicólise produzirá substâncias diferentes.

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Na respiração aeróbica é originado o piruvato que entra no ciclo de Krebs, enquanto na respiração anaeróbica, a glicose origina o lactato ou o etanol que participam, respectivamente, da fermentação lática ou alcoólica. Nesse mural vamos falar sobre a respiração aeróbica.

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Inicialmente a molécula de glicose precisa ser ativada, para isso são gastas duas moléculas de ATP e a glicose recebe fosfatos (provenientes do ATP) formando glicose 6-fosfato. Em seguida esse composto sofre mudanças na sua estrutura, originando frutose 6-fosfato e frutose 1,6 bifosfato.

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Com essas alterações as substâncias são mais facilmente quebradas em moléculas menores. Depois acontece nova fosforilação (entrada de fosfato na molécula) e desidrogenação (hidrogênios são retirados) das substâncias produzidas, com a participação da molécula NAD (nicotinamida adenina).

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Os hidrogênios doam elétrons para a cadeia respiratória, a molécula de NAD (nicotinamida adenina) é a responsável por transportá-los, na forma de NADH, sendo uma aceptora de elétrons.

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Por fim, novo rearranjo acontece nas moléculas até a formação de piruvato que seguirá para as etapas seguintes da respiração celular.

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O ciclo de Krebs é uma das fases da respiração celular que ocorrem na matriz mitocondrial dos organismos eucariontes.

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O ciclo de Krebs, também chamado de ciclo do ácido cítrico, ou ciclo do ácido tricarboxílico, é uma das fases da respiração celular descoberta pelo bioquímico Hans Adolf Krebs, no ano de 1938.

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A descarboxilação oxidativa do piruvato dá início ao ciclo de Krebs. Ela corresponde a remoção de um CO2 do piruvato, gerando o grupo acetil que se liga a coenzima A (CoA) e forma o Acetil-CoA.

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Com base na imagem do ciclo de Krebs, acompanhe o passo a passo de cada reação:

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Etapas (1 - 2) → A enzima citrato sintetase catalisa a reação de transferência do grupo acetil, proveniente da acetil-CoA, para o ácido oxaloacético ou oxaloacetato formando o ácido cítrico ou citrato e liberando a Coenzima A. O nome do ciclo está relacionado com a formação do ácido cítrico e as diversas reações que decorrem.

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Etapas (3 - 5) → Ocorrem reações de oxidação e descarboxilação originando ácido cetoglutárico ou cetoglutarato. É liberado CO2 e forma-se NADH+ + H+.

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Etapas (6 - 7) → Em seguida o ácido cetoglutárico passa por reação de descarboxilação oxidativa, catalisada por um complexo enzimático do qual fazem parte a CoA e o NAD+. Essas reações originarão ácido succínico, NADH+ e uma molécula de GTP, que posteriormente transferem sua energia para um molécula de ADP, produzindo assim ATP.

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Etapa (8) → O ácido succínico ou succinato é oxidado a ácido fumárico ou fumarato, cuja coenzima é o FAD. Assim será formando FADH2, outra molécula carregadora de energia.

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Etapas (9 -10) → O ácido fumárico é hidratado formando o ácido málico ou malato. Por fim, o ácido málico sofrerá oxidação formando o ácido oxaloacético, reiniciando o ciclo.

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A última etapa da respiração celular também ocorre no interior das mitocôndrias, mais precisamente nas cristas mitocondriais.

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Essa etapa é chamada de fosforilação oxidativa, uma vez que se refere à produção de ATP a partir da adição de fosfato ao ADP (fosforilação). A maior parte da produção de ATP ocorre nessa etapa, na qual acontece a reoxidação das moléculas de NADH e FADH2.

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Nas cristas mitocondriais são encontradas proteínas que estão dispostas em sequência, as chamadas cadeias transportadoras de elétrons ou cadeias respiratórias. Nessas cadeias ocorre a condução dos elétrons presentes no NADH e no FADH2 até o oxigênio. As proteínas responsáveis por transferir os elétrons são chamadas de citocromos.

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Os elétrons, ao passarem pela cadeia respiratória, perdem energia e, no final, combinam-se com o gás oxigênio, formando água na reação final. Apesar de participar apenas no final da cadeia, a falta de oxigênio gera o interrompimento do processo.

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A energia liberada através da cadeia respiratória faz com que os íons H+ concentrem-se no espaço entre as cristas mitocondriais, voltando à matriz. Para voltar ao interior da mitocôndria, é necessário passar por um complexo proteico chamado de sintase do ATP, onde ocorre a produção de ATP. Nesse processo são formadas cerca de 26 ou 28 moléculas de ATP.