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Respiração celular: o que é, processo, tipos, etapas e função

A respiração celular, que é essencial para a vida, pode se dar através do processo aeróbico, bem como da forma anaeróbica.

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Primeiramente, a respiração celular é usada pela maioria dos seres vivos para obter a energia vital para sua sobrevivência. Embora, ela possa ocorrer através do processo aeróbico, que utiliza o oxigênio presente no ambiente, também se dá  de forma anaeróbica, ou seja, quando dela não participa o oxigênio.

Ademais, quando em presença de oxigênio, a respiração celular ocorre nas mitocôndrias. Como resultado disso, divide-se em três fases: glicólise, ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa. Em contrapartida, a respiração anaeróbica, envolve a fermentação, que origina o iogurte e as bebidas alcoólicas.

Curiosamente, até mesmo o processo de fotossíntese relaciona-se à respiração celular, pois ambos estão interligados. Quer descobrir o porquê? Pois bem, vamos lá!

Consideração sobre a respiração celular

Respiração celular: como e onde ela ocorre? De que forma se dá?

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Em suma, a respiração celular pode ser conceituada como um processo bioquímico da célula visando obter energia. Essa ação é essencial para todas as funções vitais.

É que ocorrem reações em que se quebram as ligações entremeio às moléculas, o que libera energia.

Ademais, a respiração celular pode se dar de duas maneiras. Tem a respiração aeróbica, isto é, presente o gás oxigênio do ambiente. E tem também a respiração anaeróbica, ou seja, sem o oxigênio.

A respiração aeróbica

A grande parte dos seres vivos usa esse processo para conseguir a energia necessária de que necessitam. Ocorre na respiração aeróbica uma quebra da molécula de glicose, que é obtida na fotossíntese.

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Embora se trate de um processo bem complexo, posto que se dão várias reações químicas, podemos simplificá-lo. Um resumo pode ser feito na equação seguinte: C6H12O6 + 6 O2 ⇒ 6 CO2 + 6 H2O + Energia

Várias enzimas e coenzimas fazer parte das reações, atuando em oxidações das moléculas da glicose. Essa sucessão de intervenções produzem o gás carbônico, água, além das moléculas de ATP, que fazem o carregamento da energia.

O processo da respiração aeróbica na célula é fracionado em três etapas, com o fim de melhor compreensão. Eles são a Glicólise, o Ciclo de Krebs, além da Fosforilação Oxidativa, também conhecida como Cadeia Respiratória.

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O que é a glicólise?

A glicólise é o processo em que se dá a quebra da glicose, outrossim desencadeando a liberação da energia. Essa fase metabólica ocorre no citoplasma da célula, embora as demais se deem na mitocôndria.

Respiração celular: como e onde ela ocorre? De que forma se dá?

A glicose, cuja fórmula é C6H12O6, se parte em duas moléculas de ácido pirúvico, que tem a fórmula C3H4O3.

Ocorrem em várias etapas oxidativas que evolvem as enzimas livres no citoplasma, além das moléculas de NAD. Estas, por sua fez, agem na desidrogenação das moléculas.

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Isso quer dizer que extraem hidrogênio, portanto acrescentando elétrons na cadeia respiratória. Restam no final as duas moléculas de ATP, que agem carregando de energia.

O Ciclo de Krebs

As moléculas de ATP que sobraram da oxidação da glicose originam o piruvato, também chamado de ácido pirúvico. Eles adentram na mitocôndria, onde sofrem várias reações e formam mais moléculas de ATP.

Mas temos que voltar no tempo, para antes de iniciar o ciclo, ainda no citoplasma. É que ali o piruvato sofre a descarboxilação, que é a perda de um carbono.

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Também perde um hidrogênio, na chamada desidrogenação. Em ambos os casos é formado o grupo acetil [CH3−C(=O)−], que ao se unir à coenzima A, acaba formando a acetil CoA.

A acetil CoA se integra na mitocôndria, através de diversas reações oxidativas, transformando os carbonos. Por fim, o CO2 é levando pelo sangue e, ao final, eliminado na respiração.

Como resultado da descarboxilação das moléculas surge a energia, que é agregada nas moléculas de ATP. Com isso haverá transferência de elétrons, que são transportando por moléculas intermediárias. Tudo isso termina na cadeia que transporta elétrons.

A respiração anaeróbica

A respiração anaeróbia inclui um chamado receptor de elétrons, só que não é o oxigênio. Aliás, diferente da respiração aeróbica, aqui há algumas bactérias que atuam.

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Ademais, elas podem se utilizar de sortidas variedades de compostos, à serventia de receptores de elétrons na respiração. Dessa forma, entram no processo os compostos nitrogenados, a exemplo dos nitratos e nitritos.

Respiração celular: como e onde ela ocorre? De que forma se dá?

Também os compostos de enxofre, como sulfitos, dióxido de enxofre e sulfatos. Por fim, o dióxido de carbono, que é composto de manganês, ferro, cobalto e, inclusive, urânio.

A fermentação na respiração anaeróbica

Interessante notar que a respiração anaeróbica pode tomar outro rumo, isto é, iniciar o processo de fermentação. Nele o piruvato é tão só em parte oxidado, posto que não se segue o Ciclo de Krebs.

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Nem tampouco se dá a produção de ATP através de uma cadeia de transporte de eléctrons. Essa fermentação é de grande utilidade para a célula, uma vez que restaura o dinucleótido de nicotinamida e adenina (NAD), exaurido durante a glicólise.

FERMENTAÇÃO LÁCTICA. Glicose. (C6H12O6) Ácido pirúvico. (CH3COCOOH) Ácido lático. (C3H6O3) Na fermentação lática, o produto é o ácido láctico.

Por fim, é através da fermentação que surgem diversos compostos. Só para ilustrar, são exemplo o ácido láctico do iogurte, assim como o álcool das bebidas alcoólicas.

E então, o que achou da matéria? Leia também sobre a Genética, o que é, histórico e conceitos básicas da hereditariedade.

Fontes: Wikipédia, Brasil Escola, Toda Matéria, Info Escola, Stoodi, Khan Academy, Mundo Educação, Descomplica, Educação, Toda Biologia, Biologia Net.

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Bibliografia:

  • SANTOS, Vanessa Sardinha dos. “Respiração celular”; Brasil Escola. Acesso em 12 de abril de 2019.
  • JUNQUEIRA, L. C. & CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular. 9ª Edição. Editora Guanabara Koogan. 338 páginas. 2012.
  • GUYTON, A.C. & HALL, J.E. Tratado de Fisiologia Médica – Respiração Celular. 11ª Edição. Editora Elsevier. 1115 páginas. 2006
  • Reece, J. B., L. A. Urry, M. L. Cain, S. A. Wasserman, P. V. Minorsky, and R. B. Jackson. “Cellular Respiration and Fermentation.” In Campbell Biology, 162-84. 10th ed. San Francisco, CA: Pearson, 2011.

Fonte das imagens: Biologia da Web, Estudo Prático, Youtube, Depositphotos, Pinterest, Grupo Escolar, Slide Player

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