As células produzem e usam energia através de um processo chamado respiração celular . Esse processo é essencialmente uma série de reações químicas que quebram a glicose (um açúcar) na presença de oxigênio para liberar energia na forma de ATP (adenosina trifosfato).

Aqui está um colapso simplificado:

1. Glicólise:
- A glicose é dividida em piruvato no citoplasma.
- Esse processo libera uma pequena quantidade de ATP (2 moléculas) e NADH (um portador de elétrons de alta energia).

2. Ciclo Krebs (ciclo de ácido cítrico):
- O piruvato entra nas mitocôndrias e é convertido em acetil-CoA.
- O acetil-CoA entra no ciclo Krebs, produzindo mais ATP, NADH e FADH2 (outro transportador de elétrons).

3. Cadeia de transporte de elétrons:
- Os elétrons de alta energia do NADH e FADH2 são passados ao longo de uma cadeia de moléculas na membrana mitocondrial.
- Esse processo libera energia usada para bombear prótons pela membrana, criando um gradiente de concentração.
- Os prótons fluem de volta pela membrana através da ATP sintase, gerando uma grande quantidade de ATP (cerca de 32 moléculas).

Usando energia:

A energia armazenada no ATP é usada para vários processos celulares, incluindo:

- Contração muscular: O ATP fornece a energia para as fibras musculares diminuirem e contratarem.
- Transporte ativo: As bombas de potência de ATP que movem moléculas entre membranas celulares contra seus gradientes de concentração.
- Síntese de proteínas: O ATP é necessário para a formação de ligações peptídicas durante a produção de proteínas.
- Divisão de células: O ATP é necessário para a replicação do DNA e outros processos envolvidos na divisão celular.
- Transdução de sinal: O ATP é usado para ativar enzimas e outras moléculas de sinalização.

Além da respiração celular, as células também podem usar outros métodos para gerar energia:

- Fotossíntese: Plantas e algumas bactérias usam a luz solar para converter dióxido de carbono e água em glicose, armazenando energia no processo.
- fermentação: Alguns organismos podem produzir ATP sem oxigênio usando fermentação, que produz ácido lático ou etanol como subprodutos.

Compreender como as células produzem e usam energia é crucial para compreender muitos processos biológicos, incluindo metabolismo, crescimento e desenvolvimento.