Respiração Celular

Todos os seres vivos necessitam de energia e, a maioria deles, produz ATP (trifosfato de adenosina) a partir da respiração celular, onde o oxigênio atua como agente oxidante de moléculas orgânicas. Nesse processo são formados gás carbônico (CO2), água (H2O) e energia a partir da degradação de, principalmente, glicose.

As células vegetais obtém energia a partir de luz solar, gás carbônico (CO2) e água (H2O) e esta energia fica armazenada nas ligações covalentes das moléculas.

A maior parte da energia de moléculas de vegetais é extraída devido a uma sucessão de processos oxidantes. Vale assinalar que a oxidação ocorre quando a molécula ganha oxigênio e perde hidrogênio. Logo, toda remoção de elétrons é considerada uma reação de oxidação. Todo processo de oxidação está ligado a um processo de redução de outra molécula, que recebe hidrogênio ou elétrons e perde oxigênio.

Além disso, existem reações químicas que, para ocorrer, precisam receber energia. Elas são chamadas endergônicas. Exemplos de processos dessa natureza são a fotossíntese e quimiossíntese. Nas células, uma reação exergônica libera parte da energia sob a forma de calor e parte para promover reações endotérmicas. O ATP é um exemplo de substância que passa por processo exergônico. A energia obtida na respiração celular fica depositada nas ligações químicas entre os fosfatos do ATP (Sônia Lopes, 2005).

Na primeira fase da respiração celular, uma molécula de glicose dá lugar a 2 moléculas de piruvato ou ácido pirúvico com 3 carbonos cada uma, além de2 moléculas de NADH (dinucleotídeo nicotinamida adenina reduzido), ânions de hidrogênio e 2 moléculas de ATP.

Na presença de oxigênio, o ácido pirúvico perde uma molécula de gás carbônico e uma de hidrogênio, a qual é utilizada para reduzir o NAD+ (dinucleotídeo nicotinamida adenina), formando NADH + H+ e FADH2. Essa fase, chamada de fosforilação oxidativa tem 3 etapas. Na primeira, cada molécula de ácido pirúvico se une uma molécula de coenzima A resultando no Acetilcoenzima A e liberando mais energia. Em seguida, na próxima etapa, o oxaloacetato condensa o Acetilcoenzima A, que resulta em ácido cítrico, razão pela qual essa etapa é chamada de Ciclo do ácido cítrico (ou Ciclo de Krebs. Ainda nessa etapa, moléculas como NAD+, FAD (dinucleótido de flavina e adenina) e citocromos (proteínas ligadas a membrana celular) recebem elétrons, funcionando como transportadores de energia e produzindo 2 moléculas de ATP.

A última fase é a cadeia respiratória, onde acontece transferência de hidrogênios e liberação de elétrons excitados, que vão sendo captados por transportadores intermediários, dentre eles os citocromos. Durante esse processo, os elétrons perdem parte de sua energia, que será utilizada para formação de ATP e liberada sob forma de calor. Nesse método são formados 34 ATPs para cada molécula de glicose.