Por Liz Veloz – Atualizado em 30 de agosto de 2022
A respiração celular é a base da produção de energia celular. Ao oxidar a glicose em dióxido de carbono e água, as células geram trifosfato de adenosina (ATP), a moeda energética universal. O oxigênio é o aceptor final de elétrons, tornando a respiração uma reação de “queima” controlada que libera energia utilizável.
Cada célula depende de ATP para desempenhar funções de manutenção da vida. Se as células não reabastecessem continuamente o ATP através da respiração, esgotaríamos quase todo o nosso peso corporal em ATP num único dia.
A respiração celular se desenvolve em três fases rigorosamente reguladas:glicólise, ciclo do ácido cítrico (Krebs) e fosforilação oxidativa.
Enzimas:Catalisadores Biológicos
As enzimas são proteínas especializadas que aceleram as reações químicas sem serem consumidas. Cada etapa da respiração é orquestrada por um conjunto distinto de enzimas que facilitam a transferência de elétrons – reações redox – nas quais uma molécula é oxidada e outra reduzida.
Glicólise
A primeira fase ocorre no citoplasma e compreende nove reações catalisadas por enzimas. Os principais participantes incluem a família da desidrogenase e a coenzima NAD⁺. As desidrogenases oxidam a glicose, retirando dois elétrons e transferindo-os para o NAD⁺, que se torna NADH. Este processo divide a glicose em duas moléculas de piruvato que passam para o próximo estágio.
Ciclo do Ácido Cítrico (Ciclo de Krebs)
Nas mitocôndrias – muitas vezes chamadas de centrais eléctricas da célula – o piruvato é convertido em acetil-CoA, um substrato de alta energia. As enzimas mitocondriais conduzem então uma série de reações que reorganizam as ligações e realizam transferências redox adicionais. Cada volta do ciclo produz NADH, FADH₂ e uma pequena quantidade de ATP, e libera CO₂ como produto residual.
Fosforilação oxidativa (cadeia de transporte de elétrons)
A etapa final ocorre através da membrana mitocondrial interna. O oxigênio atua como o aceitador terminal de elétrons, conduzindo uma cadeia de transportadores de elétrons. O gradiente de prótons resultante alimenta a ATP sintase, produzindo até 38 moléculas de ATP por molécula de glicose – uma eficiência notável para um sistema biológico.
Referências
- Biologia:Conceitos e Conexões; Neil A. Campbell; 2009
