Por Kevin Beck – Atualizado em 24 de março de 2022

Visão geral da respiração celular

A respiração celular é a cascata bioquímica que alimenta as células eucarióticas, convertendo a glicose em trifosfato de adenosina (ATP). O processo compreende quatro etapas distintas:glicólise , a reação do link (ponte) , o ciclo de Krebs , e a cadeia de transporte de elétrons (ETC). Embora a glicólise possa ocorrer sem oxigênio, os três estágios restantes são estritamente aeróbicos e ocorrem dentro das mitocôndrias.

Procariontes vs. Eucariontes

As células procarióticas não possuem organelas ligadas à membrana, de modo que todo o metabolismo da glicose ocorre no citoplasma. Em contraste, as células eucarióticas compartimentam os três estágios finais dentro das mitocôndrias, permitindo a produção eficiente de ATP.

Quais etapas acontecem dentro das mitocôndrias?

Apenas a reação de ligação, o ciclo de Krebs e a ETC são eventos mitocondriais. A glicólise – a divisão da glicose em duas moléculas de piruvato – ocorre inteiramente no citoplasma.

Estrutura e Função das Mitocôndrias

As mitocôndrias são organelas de membrana dupla. Sua membrana interna dobra-se em cristas, criando o local da ETC. A matriz, o espaço dentro da membrana interna, hospeda o ciclo de Krebs e abriga o DNA mitocondrial, que é herdado pela mãe.

Fases detalhadas e seus locais celulares

Glicólise:Citoplasma – Dez reações catalisadas por enzimas convertem uma molécula de glicose em duas moléculas de piruvato, produzindo um ganho líquido de dois ATP e dois NADH. Esta etapa é anaeróbica.

Reação de ligação (ponte):matriz mitocondrial – Cada piruvato é descarboxilado para formar acetil-CoA, liberando CO₂ e produzindo um NADH por piruvato.

Ciclo de Krebs:Matriz Mitocondrial – O acetil-CoA condensa-se com o oxaloacetato para formar citrato. Ao longo de uma série de reações, o citrato é oxidado novamente em oxaloacetato, gerando dois ATP (um por acetil-CoA), três NADH e um FADH₂.

Cadeia de transporte de elétrons:membrana mitocondrial interna – NADH e FADH₂ doam elétrons para o ETC, conduzindo a síntese de 32–34 ATP por meio da fosforilação oxidativa. A força motriz do próton criada através da membrana interna impulsiona a ATP sintase.

Coletivamente, a respiração celular produz 36–38 ATP por molécula de glicose – aproximadamente dois na glicólise e 34–36 nos estágios mitocondriais.