A respiração celular é o processo pelo qual as células convertem a glicose (um açúcar) em dióxido de carbono e água. No processo, é liberada energia na forma de uma molécula chamada trifosfato de adenosina, ou ATP. Como é necessário oxigênio para alimentar essa reação, a respiração celular também é considerada um tipo de reação de "queima", em que uma molécula orgânica (glicose) é oxidada ou queimada, liberando energia no processo.
As células requerem energia ATP para executar todas as funções necessárias para a vida. Mas quanto ATP precisamos? Se nossas próprias células não substituíssem o ATP constantemente através da respiração celular, consumiríamos quase todo o peso do corpo em ATP em um dia.
A respiração celular ocorre em três etapas: glicólise, ciclo do ácido cítrico e fosforilação oxidativa. Enzimas
As enzimas são proteínas que catalisam ou afetam a taxa de reações químicas sem que elas mesmas sejam alteradas no processo. Enzimas específicas catalisam cada reação celular.
O papel principal das enzimas durante a reação respiratória é auxiliar na transferência de elétrons de uma molécula para outra. Essas transferências são chamadas de reações "redox", em que a perda de elétrons de uma molécula (oxidação) deve coincidir com a adição de elétrons a outra substância (redução).
Glicólise
Este primeiro passo da respiração reação ocorre no citoplasma, ou fluido, da célula. A glicólise consiste em nove reações químicas separadas, cada uma catalisada por uma enzima específica.
Os atores-chave na glicólise são a enzima desidrodgenase e uma coenzima (auxiliar não proteica) chamada NAD +. A desidrodgenase oxida a glicose retirando dois elétrons e transferindo-os para o NAD +. No processo, a glicose é "dividida" em duas moléculas de piruvato, que continuam a reação.
O ciclo do ácido cítrico
O segundo passo da reação da respiração ocorre dentro de uma organela celular chamada mitocôndria, que devido ao seu papel na produção de ATP, são chamadas de "fábricas de energia" para a célula.
Logo antes do início do ciclo do ácido cítrico, o piruvato é preparado para a reação, sendo convertido em uma substância de alta energia chamada acetila. coenzima A, ou acetil-CoA.
Enzimas específicas localizadas nas mitocôndrias alimentam as muitas reações que compõem o ciclo do ácido cítrico (também conhecido como ciclo de Krebs), reorganizando as ligações químicas e participando de mais reações redox .
Ao concluir esta etapa, as moléculas portadoras de elétrons deixam o ciclo do ácido cítrico e iniciam a terceira etapa.
Fosforilação oxidativa
A etapa final da reação da respiração, também chamada de cadeia de transporte de elétrons, é onde a energia ocorre um retorno gy para a célula. Durante esta etapa, o oxigênio aciona uma cadeia de movimento de elétrons através da membrana das mitocôndrias. Essa transferência de elétrons aumenta a capacidade da enzima ATP sintase de produzir 38 moléculas de ATP.