RESPIRAÇÃO CELULAR

A respiração celular é um fenômeno que consiste basicamente no processo de extração de energia química acumulada nas moléculas de substâncias orgânicas. Nesse processo, verifica-se a oxidação de compostos orgânicos de alto teor energético, como proteínas e lípidos, para que possam ocorrer as diversas formas de trabalho celular. A organela responsável por essa respiração é a mitocôndria.

Ela pode ser de dois tipos, respiração anaeróbica (sem utilização de oxigênio) e respiração aeróbica (com utilização de oxigênio).

ESTRUTURA DA MITOCÔNDRIA

A. RESPIRAÇÃO CELULAR AERÓBIAO conjunto das reações da respiração celular aeróbia é extremamente complexo, tendo sido uma das maiores conquistas da bioquímica moderna a sua compreensão.

Consideram-se geralmente as seguintes etapas:

. GLICÓLISE

. CICLO DE KREBS ( ciclo do ácido cítrico ou tricarboxílico ). CADEIA RESPIRATÓRIA ( cadeia transportadora de elétrons

A.1) GLICÓLISE - decorre no hialoplasma e consiste na degradação da glicose em ácido pirúvico ou piruvato.

A glicólise é designada a fase anaeróbia da respiração pois é exatamente igual ao processo com o mesmo nome que decorre na fermentação.

Formação do ACETIL-CoA - decorre no interior da mitocôndria, ocorrendo a produção de acetilcoenzima A. Inicia-se aqui a diferença entre a fermentação e a respiração aeróbia, pois o ácido pirúvico vai ser descarboxilado (liberta uma molécula de dióxido de carbono) e oxidado.

A.2) CICLO DE KREBS - decorre na matriz da mitocôndria e consiste numa série de reações complexas de descarboxilações e desidrogena-ções.

Inicia-se com a combinação do grupo acetil com o ácido oxalacético, originando ácido cítrico.

. Este isomeriza-se transformando-se em ácido isocítrico. A sua desidrogenação origina ácido oxalsuccínico e os átomos de hidrogénio reduzem o NAD a NADH2.. Uma descarboxilação liberta dióxido de carbono e forma ácido cetoglutárico. Este é novamente descarboxilado e desidrogenizado, originando ácido succínico e GTP (guanosina trifosfato, equivalente ao ATP) e reduzindo NAD a NADH2.. A desidrogenação transforma o ácido succínico em fumárico, com redução do FAD a FADH2. Este ácido reage com a água e forma ácido málico, que desidrogenizado recupera o ácido oxalacético, reduzindo NAD a NADH2.Note-se que, por cada molécula de glicose decorrem 2 ciclos de Krebs pois formam-se 2 moléculas de ácido pirúvico no fim da glicólise;

A.3) CADEIA RESPIRATÓRIA - decorre na membrana interna da mitocôndria e consiste na transferência de átomos de hidrogênio, libertados durante a oxidação da glicose, para o oxigênio.Esta transferência forma água e liberta energia. Em condições não celulares a libertação de energia seria explosiva mas, este mecanismo gradual, permite que esta seja utilizada. Cada conjunto completo de moléculas receptoras intermédias de hidrogênio designa-se, então, cadeia respiratória.

Além das moléculas de NAD e FAD, já referidas anteriormente, são fundamentais nesta cadeia os citocromos.

Cada vez que um eletrón é transferido há liberação de energia mas apenas se forma ATP quando a energia é superior a 10000 calorias.

O oxigênio é o aceptor final de elétrons, fica carregado negativamente e combina-se com os prótons em solução, originando água.

IMPORTANTE:

. Citosol ( citoplasma ):

. processo de glicólise.

. Matriz mitocondrial:

. presença de ribossomos.

. presença de desidrogenases e carboxilases.

. presença NAD e FAD ( aceptores de elétrons ou de Hidrogênios ).. liberação de CO2 e NADH2 e FADH2

. Cadeia Respiratória:

. presença de ATP-sintase.

. regeneração de ATP.

. presença de citocromos.

. formação de moléculas de água.

. Fosforilação oxidativa.