A respiração celular é o processo de extração de energia química de moléculas orgânicas através da oxidação de compostos como proteínas e lipídios. Isso ocorre principalmente na mitocôndria através da glicólise, ciclo de Krebs e cadeia respiratória, resultando na formação de ATP. A respiração aeróbica usa oxigênio e envolve essas três etapas, enquanto a anaeróbica não usa oxigênio.

1. RESPIRAÇÃO CELULAR A respiração celular é um fenômeno que consiste basicamente no processo de extração de energia química acumulada nas moléculas de substâncias orgânicas. Nesse processo, verifica-se a oxidação de compostos orgânicos de alto teor energético, como proteínas e lípidos , para que possam ocorrer as diversas formas de trabalho celular. A organela responsável por essa respiração é a mitocôndria . Ela pode ser de dois tipos, respiração anaeróbica (sem utilização de oxigênio) e respiração aeróbica (com utilização de oxigênio).

2. ESTRUTURA DA MITOCÔNDRIA

3. A. RESPIRAÇÃO CELULAR AERÓBIA O conjunto das reações da respiração celular aeróbia é extremamente complexo, tendo sido uma das maiores conquistas da bioquímica moderna a sua compreensão. Consideram-se geralmente as seguintes etapas: . GLICÓLISE . CICLO DE KREBS ( ciclo do ácido cítrico ou tricarboxílico ) . CADEIA RESPIRATÓRIA ( cadeia transportadora de elétrons )

4. A.1) GLICÓLISE - decorre no hialoplasma e consiste na degradação da glicose em ácido pirúvico ou piruvato. A glicólise é designada a fase anaeróbia da respiração pois é exatamente igual ao processo com o mesmo nome que decorre na fermentação.

5. Formação do ACETIL-CoA - decorre no interior da mitocôndria, ocorrendo a produção de acetilcoenzima A. Inicia-se aqui a diferença entre a fermentação e a respiração aeróbia, pois o ácido pirúvico vai ser descarboxilado (liberta uma molécula de dióxido de carbono) e oxidado.

6. A.2) CICLO DE KREBS - decorre na matriz da mitocôndria e consiste numa série de reações complexas de descarboxilações e desidrogena-ções. Inicia-se com a combinação do grupo acetil com o ácido oxalacético, originando ácido cítrico. . Este isomeriza-se transformando-se em ácido isocítrico. A sua desidrogenação origina ácido oxalsuccínico e os átomos de hidrogénio reduzem o NAD a NADH 2 . . Uma descarboxilação liberta dióxido de carbono e forma ácido cetoglutárico. Este é novamente descarboxilado e desidrogenizado, originando ácido succínico e GTP (guanosina trifosfato, equivalente ao ATP) e reduzindo NAD a NADH 2 . . A desidrogenação transforma o ácido succínico em fumárico, com redução do FAD a FADH 2 . Este ácido reage com a água e forma ácido málico, que desidrogenizado recupera o ácido oxalacético, reduzindo NAD a NADH 2 . Note-se que, por cada molécula de glicose decorrem 2 ciclos de Krebs pois formam-se 2 moléculas de ácido pirúvico no fim da glicólise;

8. A.3) CADEIA RESPIRATÓRIA - decorre na membrana interna da mitocôndria e consiste na transferência de átomos de hidrogênio, libertados durante a oxidação da glicose, para o oxigênio. Esta transferência forma água e liberta energia. Em condições não celulares a libertação de energia seria explosiva mas, este mecanismo gradual, permite que esta seja utilizada. Cada conjunto completo de moléculas receptoras intermédias de hidrogênio designa-se, então, cadeia respiratória . Além das moléculas de NAD e FAD, já referidas anteriormente, são fundamentais nesta cadeia os citocromos. Cada vez que um eletrón é transferido há liberação de energia mas apenas se forma ATP quando a energia é superior a 10000 calorias. O oxigênio é o aceptor final de elétrons, fica carregado negativamente e combina-se com os prótons em solução, originando água.

10. IMPORTANTE: . Citosol ( citoplasma ): . processo de glicólise. . Matriz mitocondrial: . presença de ribossomos. . presença de desidrogenases e carboxilases. . presença NAD e FAD ( aceptores de elétrons ou de Hidrogênios ). . liberação de CO 2 e NADH 2 e FADH 2 . Cadeia Respiratória: . presença de ATP-sintase. . regeneração de ATP. . presença de citocromos. . formação de moléculas de água. . Fosforilação oxidativa.