Respiração celular é o processo pelo qual as células convertem glicose (um açúcar) em dióxido de carbono e água. No processo, a energia na forma de uma molécula chamada trifosfato de adenosina, ou ATP, é liberada. Como o oxigênio é necessário para potencializar essa reação, a respiração celular também é considerada um tipo de reação de "queimação", 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 à vida. Mas quanto ATP nós precisamos? Se nossas próprias células não substituíssem o ATP constantemente pela respiração celular, consumiríamos quase todo o nosso peso corporal em ATP em um dia.

A respiração celular ocorre em três etapas: glicólise, o ciclo do ácido cítrico e fosforilação oxidativa.

Enzimas

Enzimas são proteínas que catalisam, ou afetam a taxa, de reações químicas sem que elas próprias sejam alteradas no processo. Enzimas específicas catalisam cada reação celular.

O principal papel das enzimas durante a reação de respiração é auxiliar na transferência de elétrons de uma molécula para outra. Essas transferências são chamadas de reações "redox", onde a perda de elétrons de uma molécula (oxidação) deve coincidir com a adição de elétrons a outra substância (redução).

Glicólise

Este primeiro passo da reação de respiração ocorre no citoplasma, ou fluido, da célula. A glicólise consiste em nove reações químicas separadas, cada uma catalisada por uma enzima específica. Os principais intervenientes na glicólise são a enzima desidrogenase e uma coenzima (não-protéica) chamada NAD +. A desidrogenase oxida a glicose removendo dois elétrons e transferindo-os para 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 respiratória ocorre dentro de uma organela celular chamada As mitocôndrias, que devido ao seu papel na produção de ATP, são chamadas “fábricas de energia” para a célula.

Pouco antes do início do ciclo do ácido cítrico, o piruvato é “preparado” para a reação por ser convertido em um energético. substância chamada acetil 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.

Na conclusão desta etapa, moléculas carregadoras de elétrons deixam o ciclo do ácido cítrico e começam a terceira etapa.

Fosforilação Oxidativa

A etapa final da reação de respiração, também chamada de cadeia de transporte de elétrons, é onde O payoff de energia ocorre para a célula. Durante esta etapa, o oxigênio conduz uma cadeia de movimento de elétrons através da membrana da mitocôndria. Essa transferência de elétrons capacita a enzima ATP sintase a produzir 38 moléculas de ATP.