Obtenção de energia celular

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS – CAMPUS ESEFFEGO

CURSO DE GRADUAÇÃO – LICENCIATURA EM EDUCAÇÃO FÍSICA

JANAINA QUEIROZ SALES

MECANISMOS DE OBTENÇÃO DE ENERGIA PELA CÉLULA

HUMANA

GOIÂNIA

2016

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS – CAMPUS ESEFFEGO

CURSO DE GRADUAÇÃO – LICENCIATURA EM EDUCAÇÃO FÍSICA

JANAINA QUEIROZ SALES

MECANISMOS DE OBTENÇÃO DE ENERGIA PELA CÉLULA

HUMANA

Projeto de pesquisa apresentado ao curso de licenciatura em Educação Física da Universidade Estadual de Goiás - campus ESEFFEGO, a ser usado com diretrizes referente à 1ª Verificação de Aprendizagem pela disciplina de Fisiologia I, sob orientação do professor Raimundo Pinto.

GOIÂNIA

2016

1. INTRODUÇÃO

As células dos seres humanos necessitam de energia constantemente para realizar seus processos vitais e evolutivos. Para obter essa energia, as mesmas utilizam o mecanismo de respiração celular (extração de energia química armazenadas nas moléculas com a contribuição do oxigênio). Se a entrada de O2 for bloqueada no ser humano -ou em qualquer ser aeróbico- suas células deixam de produzir energia, fazendo assim com que o organismo deixe de desempenhar suas funções vitais, causando um desequilíbrio do corpo, que desencadeia a morte do mesmo.

A respiração celular é realizada dentro de uma estrutura chamada mitocôndrio. O numero de mitocôndrios pode variar de célula para célula.

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                                         Ilustração superficial da estrutura mitocôndríaca.

Dentro da matriz mitocondrial encontram-se as moléculas dissolvidas de proteínas, açúcares, enzimas, ribossomos e os ácidos nucleicos, RNA e DNA mitocondrial.

Os seres humanos passam por três fases na respiração celular aeróbia: Glicólise, Ciclo de Krebs e Cadeia Mitocôndríaca. E existe também tipos de respiração anaeróbica em nosso organismo que é a fermentação lática e a fosfocreatina.

2. RESPIRAÇÃO AERÓBIA

2.1. CONCEITO

Processo metabólico de produção de energia para o organismo com auxílio do oxigênio.

2.2. LIBERAÇÃO DE ENERGIA

Para liberar a energia contida em uma molécula de glicose (C6H12O6) é necessário provocar uma reação com o oxigênio (O2). A energia é liberada aos poucos para que a célula possa aproveitar toda a carga da molécula, liberando pequenas porções energéticas que são absorvidas por uma substância chamada ATP (trifosfato de adenosina), se a célula precisar de energia o ATP doar a energia armazenada em seu terceiro fosfato, transformando-o em ADP (fosfato de adenosina), apto a receber um novo fosfato, armazenando energia nessa terceira ligação química, reestruturando um novo ATP.

2.3. GLICÓLISE

A glicólise é um processo que acontece no hialoplasma (líquido presente no interior das células), iniciasse pela molécula de glicose, sem a ajuda do oxigênio.

A glicose se quebra em duas partículas de ácido pirúvico, contendo em cada uma três carbonos. Nesse processo a célula gasta dois ATP, formando no mesmo quatro ATP.

Para converter a glicose em ácido pirúvico, temos a ação de enzimas chamadas desidrogenases, encarregado de remover as moléculas de hidrogênio da glicose e transferir para molécula receptora, o NAD (nicotinamida-adenina-dinucleotídeo). Cada NAD recebe dois hidrogênios, formando assim dois NADH2.

2.4. CICLO DE KREBS

O ciclo de Krebs tem início pelas moléculas de ácido pirúvico geradas no final da glicólise, essas duas moléculas adentram o mitocôndrio. As mesmas começam a reagir quimicamente em um ciclo de perda de dióxido de carbono e de hidrogênio. Para cada molécula de ácido pirúvico há três CO2, que são excluídas instantaneamente das células. Não há necessidade da utilização de O2 nesta fase.

2.5. CADEIA MITOCONDRIAL

Fase ocorrida nas cristas mitocondriais, à cadeia respiratória (ou mitocondrial) utiliza os íons de hidrogênio que foram tirados da glicose, e transportam pela corrente respiratória até o oxigênio, gerando água. Durante esse transporte a energia é liberada aos poucos, produzindo ATP.

3. RESPIRAÇÃO ANAERÓBIA

3.1. CONCEITO

Respiração anaeróbia é um ciclo metabólico das células que acontece em ambientes com pouca, ou até mesmo ausência, de oxigênio (O2).

O principal mecanismo é a fermentação, sendo essa a maior forma de obtenção de energia das células musculares humanas, quando submetidas a contrações e relaxamento intensamente, fazendo com que o oxigênio fornecido não seja suficiente para o esforço requerido.

3.2. FERMENTAÇÃO

Quando ocorre ausência de oxigênio no hialoplasma, é o momento em que se dá início a fermentação. Ao invés da glicose ser quebrada e transformada em ácido pirúvico, ela se torna ácido lático, que é uma substância mais simples. A enzima agente nesse processo é a lactato-desidrogenase, que usa os íons de hidrogênio provindos da reoxidação do NADH2, gerado na glicólise. Pela falta de oxigênio, o receptor final é o ácido pirúvico.

3.3. FOSFOCREATINA

As células musculares e nervosas tem uma alta taxa de renovação para o ATP. Um dos meios de formação de ATP é pela quebra de fosfocreatina. A reação é estimulada pela enzima creatina cinase. As células musculares tem uma capacidade de estocagem de fosfocreatina pequena, o que torna a formação de ATP por essa reação limitada. Porém, a regeneração de ATP por tal reação, é bem rápida.

O músculo esquelético sem movimento tem fosfocreatina o suficiente para cumprir com suas necessidades energéticas por alguns minutos, e somente por alguns segundos durante atividade intensa.