Respiração
Keywords: Respiração, ATP, Adenina, Aeróbico, Alcool, Ambiente, Anaeróbico, Bactéria, Bebida alcoólica
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Na linguagem vulgar, respiração é o acto de inalar e exalar ar através da boca.
Do ponto de vista da fisiologia, respiração é o processo pelo qual um oganismo vivo troca oxigénio e dióxido de carbono com o seu meio ambiente.
Do ponto de vista da bioquímica, respiração celular é o processo de conversão das ligações químicas de moléculas ricas em energia em energia que possa ser usada nos processos vitais.
O processo básico da respiração celular é a oxidação da glicose, que se pode expressar pela seguinte equação química:
| C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energia |
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Este artigo centra-se nos fenómenos da respiração celular, que se processa segundo duas sequências básicas:
- Glicólise e
- Oxidação do piruvato através de um de dois processos:
- a) Respiração aeróbica
- b) Respiração anaeróbica
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Glicólise
A glicólise é uma sequência metabólica encontrada em todos os organismos que não requer oxigénio; consiste na conversão de uma molécula de glicose em duas moléculas de piruvato e na libertação de energia na forma de duas moléculas de ATP, através de várias transformações realizadas no citoplasma e mediadas por enzimas específicos.
Oxidação do piruvato
De acordo com o tipo de metabolismo, existem duas sequências possíveis para a oxidação do piruvato proveniente da glicólise:
Respiração aeróbica
Esquema da respiração aeróbica
A respiração aeróbica requer oxigénio e é o método preferencial de oxidação do piruvato. A molecula de piruvato entra numa mitocondria, iniciando o ciclo de Krebs. Neste processo, um eléctron é transferido de um átomo rico em energia (como um átomo de carbono na molécula orgânica) para um átomo de oxigénio, via um eléctron de transporte. O oxigénio serve como "receptor terminal de eléctrons" e, neste processo, a célula ganha 36 moléculas de ATP e liberta dióxido de carbono e água. Isso faz um total ganho de 38 ATP moléculas durante a respiração celular.
Respiração anaeróbica
A respiração anaeróbica envolve um receptor de eléctrons diferente do oxigénio e existem vários tipos de bactérias capazes de usar uma grande variedade de compostos como receptores de eléctrons na respiração: compostos nitrogenados, tais como nitratos e nitritos, compostos de enxofre, tais como sulfatos, sulfitos, dióxido de enxofre e mesmo enxofre elementar, dióxido de carbono, compostos de ferro, de manganés, de cobalto e até de urânio.
No entanto, nenhum destes receptores de eléctrons fornece tanta energia no processo respiratório como o oxigénio e, portanto, a respiração anaeróbica só ocorre em ambientes onde o oxigénio é escasso, como nos sedimentos marinhos e lacustres ou próximo de nascentes hidrotermais submarinas.
Uma das sequências alternativas à respiração aeróbica é a fermentação, um processo em que o piruvato é apenas parcialmente oxidado, não se segue o ciclo de Krebs e não há produção de ATP numa cadeia de transporte de eléctrons. No entanto, a fermentação é útil para a célula porque regenera o dinucleótido de nicotinamida e adenina (NAD), que é consumido durante a glicólise.
Os diferentes tipos de fermentação produzem vários compostos diferentes, como o etanol (o alcool das bebidas alcoólicas, produzido por vários tipos de leveduras e bactérias) ou o ácido láctico do iogurte.
Recursos exteriores à Wikipédia:
- Univ. of Virginia - detailed diagram of glycolysis
- Rensselaer Polytechnic Institute – Glycolysis and fermentation