Todas as coisas vivas precisam de energia para sobreviver, então as células gastam um bom esforço convertendo energia em uma forma que pode ser empacotada e usada. Como os animais evoluíram, também a complexidade dos sistemas de produção de energia. O sistema respiratório, sistema digestivo, sistema circulatório e sistema linfático são todas as partes do corpo em seres humanos que são necessárias apenas para capturar energia em uma única molécula que pode sustentar a vida.

ATP

A intenção da respiração celular é gerar ATP, ou adenosina trifosfato, a principal molécula de armazenamento e transferência de energia da célula. O ATP é uma molécula complexa que inclui algumas estruturas de anéis moleculares diferentes, mas o importante a lembrar é dos três grupos de fosfatos ligados, dos quais deriva o nome trifosfato. O ATP é usado para sustentar processos como a contração muscular, momento em que se torna uma molécula de ADP, ou adenosina difosfato. Na respiração celular, o ADP é ajustado com fosfato para se tornar ATP mais uma vez.

Reação Catabólica

A energia química é gerada pela quebra das moléculas. Há muitas maneiras de descrever essa reação, mas o termo catabolismo é usado para descrever a decomposição exata das moléculas de energia na célula. No caso do ATP, a remoção de um grupo fosfato libera uma grande quantidade de energia livre, permitindo que a molécula seja usada para o trabalho. A reação química ocorre através da hidrólise, na qual a decomposição de uma substância é acompanhada pela inserção de uma molécula de água entre duas ligações. Uma vez que o terceiro grupo fosfato foi removido, o ADP tem apenas dois restantes. É por isso que um único grupo fosfato restaurará o ADP ao ATP.

Glucose

A energia entra no processo de respiração celular na forma de glicose, um açúcar simples que é digerido e decomposto a partir de complexos carboidratos, então trazidos para dentro das células através dos sistemas circulatórios do corpo. A glicose é uma molécula comum e de fácil modificação. As plantas sintetizam a glicose como um produto final no processo conhecido como fotossíntese, convertendo a energia da luz em energia química.

Extração de energia

Os animais, por outro lado, extraem energia da glicose com a intenção de produzindo ATP como resultado final. Ao contrário da fotossíntese, a energia permanece na mesma forma. Começa como energia química e termina como energia química. Isto é conseguido através da modificação da glicose numa via muito complexa e envolvida, de modo a extrair a energia necessária para repor o ADP no ATP. Em outras palavras, se a quebra do fornecimento de ATP funcionar para o corpo, então uma fonte externa de energia precisará ser decomposta para restaurar o ATP, porque a energia não pode ser recapturada e está fluindo apenas através do sistema.

Rendimento de energia

A partir de uma única molécula de glicose, uma célula pode gerar um rendimento líquido de 36 moléculas de ATP. No entanto, a maior parte da energia dentro de um organismo é perdida como calor, então o processo é altamente ineficiente. De fato, todas as reações de liberação de energia liberam o calor. A energia que fica para trás pode ser colocada em ação, mantendo um organismo ativo e vivo.