O que é a respiração anaeróbica?

Na biologia, a respiração anaeróbica é o processo metabólico através do qual as células produzem energia química sem usar oxigênio. É um tipo de respiração celular, uma parte essencial do metabolismo e a fonte de todo o crescimento, reprodução e reparo que ocorre nas células. A glicólise, que converte açúcar em moléculas de energia, é o principal tipo de via anaeróbica encontrada na maioria dos organismos. O metabolismo anaeróbico facilita importantes trocas químicas entre os organismos e o meio ambiente, como o ciclo do nitrogênio.

Todos os organismos vivos usam energia para impulsionar seu crescimento e reprodução. A respiração celular é um tipo de metabolismo celular que extrai energia bioquímica de vários produtos químicos nutritivos e a converte em ATP, a molécula universal de transferência de energia. A respiração anaeróbica é o tipo de respiração celular que ocorre nas células que não usam moléculas de oxigênio em seu metabolismo. A principal via química da respiração anaeróbica - além das bactérias que ingerem metais extremas - é a glicólise, que divide uma molécula da glicose simples de açúcar em duas moléculas de ácido pirúvico, produzindo duas moléculas de ATP no processo.

A respiração aeróbica - usando oxigênio - é mais comum que a anaeróbia na maioria dos organismos superiores, que dependem eficientemente do oxigênio para a respiração. Produz muito mais ATP - 38 moléculas - do que a glicólise, que produz apenas duas. Nos primeiros períodos da evolução da vida na Terra, no entanto, havia oxigênio insuficiente na atmosfera para as células se metabolizarem, portanto elas se baseavam em várias outras moléculas para produzir energia anaerobicamente. Organismos primitivos, incluindo as mais antigas bactérias sobreviventes e criaturas que vivem em fontes termais e no fundo do oceano, ainda dependem disso; muitos deles morrerão se expostos ao oxigênio.

Humanos e outros animais usam respiração aeróbica e anaeróbica. Este último é importante durante breves explosões de atividade muscular, que alimentam o movimento usando a glicólise e produzem ácido lático. Se esse ácido se acumular, haverá dor muscular e cãibras. Algumas leveduras incorporam um tipo especial de respiração anaeróbica - fermentação - em seu metabolismo. A fermentação digere açúcares e produz álcool etílico e alguns gases como subproduto; esta é a razão pela qual o pão aumenta, pois os processos bioquímicos do fermento alteram as reações químicas na massa.

As trocas elementares de nitrogênio, enxofre e carbono na superfície da Terra e na atmosfera são moderadas pela respiração anaeróbica. Por exemplo, proteínas e outros compostos biologicamente essenciais contêm uma grande quantidade de nitrogênio, que é liberado de volta à atmosfera pelo metabolismo anaeróbico bacteriano. Quando algumas bactérias metabolizam combustíveis sem oxigênio, elas também liberam gás metano. Embora essa função seja útil na microbiologia e na indústria do petróleo, o excesso de produção de metano é um problema porque é tanto um gás de efeito estufa quanto o dióxido de carbono, associado às mudanças climáticas.