A respiração celular e a respiração são processos inextricavelmente ligados que são cruciais para a sobrevivência dos organismos aeróbicos. A respiração, comumente chamada de ventilação, envolve a troca de gases entre o organismo e seu ambiente. Compreende duas fases principais:inspiração e expiração.

Durante a inalação, o sistema respiratório aspira ar rico em oxigênio pelo nariz ou pela boca. O ar desce pela traqueia e chega aos pulmões, onde atinge pequenos sacos conhecidos como alvéolos. Aqui, as moléculas de oxigênio se difundem através das finas paredes alveolares para a corrente sanguínea.

A expiração segue a inspiração. Os músculos envolvidos na respiração, principalmente o diafragma e os músculos intercostais, relaxam. Esse relaxamento reduz o volume dos pulmões, fazendo com que o ar de dentro seja expelido. Durante a expiração, o dióxido de carbono, um produto residual da respiração celular, é liberado da corrente sanguínea para os alvéolos e posteriormente exalado.

A respiração celular, por outro lado, ocorre dentro das células e envolve a quebra da glicose, um tipo de açúcar, para liberar energia. O processo consiste em três etapas principais:glicólise, ciclo de Krebs (ciclo do ácido cítrico) e fosforilação oxidativa.

A glicólise ocorre no citoplasma da célula. Durante a glicólise, a glicose é decomposta em duas moléculas de piruvato. Esta etapa produz uma pequena quantidade de energia na forma de ATP (trifosfato de adenosina), a moeda energética da célula, bem como NADH (dinucleotídeo de nicotinamida adenina) e FADH2 (dinucleotídeo de flavina adenina), moléculas transportadoras de energia.

O ciclo de Krebs ocorre dentro das mitocôndrias da célula. O piruvato da glicólise entra na mitocôndria e sofre uma série de reações químicas para produzir dióxido de carbono, ATP, NADH e FADH2.

Finalmente, a fosforilação oxidativa ocorre na membrana interna das mitocôndrias. Durante esta fase, os eletrões de alta energia transportados pelo NADH e FADH2 passam ao longo de uma cadeia de transportadores de eletrões, libertando energia que é utilizada para bombear iões de hidrogénio através da membrana. O gradiente resultante de íons hidrogênio impulsiona a síntese de ATP por meio de um processo denominado quimiosmose.

Em resumo, a respiração facilita a troca de oxigênio e dióxido de carbono entre o organismo e seu entorno, garantindo que as células tenham um suprimento contínuo de oxigênio para a respiração celular. A respiração celular, por sua vez, utiliza oxigênio para quebrar a glicose e gerar energia na forma de ATP, que alimenta vários processos celulares essenciais à vida.