O que é a respiração celular aeróbica?
A respiração celular é o processo no qual moléculas de alimentos são usadas para produzir energia celular. Pode ser aeróbico, onde o oxigênio está presente, ou anaeróbico, onde o oxigênio está ausente, e um açúcar como a glicose é necessário para alimentar o processo. A respiração celular aeróbica geralmente ocorre em células eucarióticas, células encontradas em plantas e animais. Os processos metabólicos envolvidos ocorrem em pequenas estruturas dentro da célula, conhecidas como mitocôndrias. Começando com glicose e continuando através de uma série de reações químicas, a respiração celular aeróbica permite a produção de uma forma de energia bioquímica chamada trifosfato de adenosina (ATP).
As mitocôndrias, os minúsculos órgãos celulares, ou organelas, nos quais ocorre a respiração celular aeróbica, são encontrados em quase todas as células eucarióticas. Células com maiores necessidades de energia, como células cerebrais, contêm maior número de mitocôndrias. Antes que a respiração celular aeróbica possa ocorrer, um passo inicial, conhecido como glicólise, ocorre fora da mitocôndria, no citoplasma celular. O citoplasma é uma substância semelhante ao gel que preenche a célula e na qual estão situadas organelas como as mitocôndrias.
A glicólise é uma reação metabólica na qual a glicose é decomposta, formando duas moléculas de ácido pirúvico e duas de nicotinamida adenina dinucleotídeo (NADH) reduzidas. Este processo é o passo inicial que ocorre nas células antes da respiração celular anaeróbica ou aeróbica. A glicólise não requer oxigênio e, embora o processo use duas moléculas de ATP, cria quatro, resultando em um ganho líquido de duas moléculas de ATP. O ácido pirúvico e o NADH entram na mitocôndria, onde o ácido pirúvico é convertido em uma substância chamada acetil-CoA. É necessária energia para transportar o NADH para a mitocôndria e isso resulta na perda de dois ATPs.
Duas etapas da respiração celular aeróbica ocorrem, conhecidas como ciclo de Krebs, ou ciclo do ácido cítrico, e a cadeia de transporte de elétrons. O acetil CoA entra no ciclo de Krebs, que produz dinucleotídeo de adenina flavina reduzida (FADH2) e NADH, junto com o ATP. O FADH2 e o NADH transportam elétrons para a cadeia de transporte de elétrons, onde são oxidados e mais ATP é criado. No geral, respondendo pela perda inicial de dois ATPs, as reações que ocorrem dentro das mitocôndrias produzem 36 moléculas de ATP.
Água e dióxido de carbono são os resíduos da respiração celular aeróbica. O dióxido de carbono combina com a água para criar ácido carbônico, tornando o sangue mais ácido. Isso desempenha um papel importante na manutenção do pH do sangue. A respiração remove continuamente o dióxido de carbono do corpo, impedindo que o sangue se torne muito ácido.