Durante a respiração aeróbica, o oxigênio ingerido por uma célula se combina com glicose para produzir energia na forma de trifosfato de adenosina (ATP) e a célula expele dióxido de carbono e água. Esta é uma reação de oxidação na qual a glicose é oxidada e o oxigênio é reduzido. Este processo é crítico para todos os eucariotos, que são células grandes que contêm um núcleo e outras organelas e que formam organismos complexos, como os seres humanos. Respiração na maioria dos procariontes, como certas bactérias, é anaeróbica. Envolve reações de oxidação /redução que produzem energia sem oxigênio.

Oxidação e redução definidas

Oxidação e redução são palavras que se referem ao modo como os elétrons são trocados em uma reação química. Quando os químicos descreveram pela primeira vez as reações de oxidação /redução, usaram o termo "oxidação" para se referir apenas a reações nas quais outros produtos químicos estavam ligados ao oxigênio. Eles se referiam a reações que convertiam um químico de volta a uma forma pura, como a que removia o oxigênio do magnésio e deixava apenas magnésio, como reações de redução. No entanto, conforme os cientistas descobriram mais sobre os mecanismos subjacentes, ficou claro que, na oxidação, um elemento estava perdendo um ou mais elétrons para o oxigênio e, na redução, um elemento estava ganhando elétrons.

A Importância da Respiração Celular

O ATP produzido na respiração celular é um combustível químico que alimenta todas as reações na célula, direta ou indiretamente. A respiração acontece em todas as células do corpo humano, assim como nas células de quase todos os eucariontes. O fato de nossas células dependerem dessa reação é a razão pela qual os humanos respiram oxigênio e expiram dióxido de carbono.

Redução ou Oxidação

O processo de respiração celular envolve dois passos principais. No primeiro passo, no qual os cientistas calculam a glicólise, a glicose se decompõe. No segundo, a respiração aeróbica quebra ainda mais os restos da glicose. Durante a respiração aeróbica, o oxigênio é reduzido, doando um elétron ao hidrogênio para formar água. Todo o processo de respiração celular oxida a glicose. Isso produz a maioria da energia liberada na respiração celular.

O Processo de Fermentação

A fermentação também envolve oxidação e redução, e produz ATP, mas o faz com menos eficiência. Alguns organismos simples, como leveduras, usam esse processo na ausência de oxigênio. Até mesmo os humanos usam a fermentação como um tipo de backup para a respiração celular em células musculares privadas de oxigênio. Durante a fermentação, uma substância química chamada nicotinamida adenina dinucleotídeo + hidrogênio (NADH) é oxidada e uma substância química chamada piruvato é reduzida. Esse processo produz apenas duas moléculas de ATP por molécula de glicose, enquanto a respiração celular produz 36 moléculas de ATP a partir de uma única molécula de glicose.