Respiração celular

Importância da respiração celular

Nos alimentamos diariamente de

inúmeros compostos orgânicos como:

• Carboidratos• Proteínas• Lipídios

Que podem servir como fonte de energia para as células.

Mas seria muito complicado pra célula se ela usasse diretamente essas fontes para conseguir energia, pois precisariam de muitas enzimas em seu interior para poder quebrar as moléculas desses compostos e transformar em energia. As células, sozinhas, teriam que ter uma quantidade enorme de enzimas pra isso e seria um processo lento demais pra quantidade de energia que as células precisam

O que elas fazem então?

Elas convertem a energia presente nessas moléculas de carboidratos, assim como proteínas e lipídios, em um único tipo de molécula de energia, chamada de ATP. Dessa forma, ao invés de ter de lidar com vários tipos de moléculas como carboidratos, proteínas e lipídios, a célula lida só com uma, que é a ATP.

E o que é ATP?


A ATP é um molécula formada por uma molécula de Adenina ligado à uma molécula de Ribose que, por sua vez, é ligada em três Fosfatos.

O ATP é produzido para fornecer energia para célula imediatamente e não para armazenar energia.

Quando o organismo quer armazenar energia, ele converte carboidrato em lipídios (gordura).

Quando essas ligações são rompidas, acontece a liberação de energia para a célula realizar seu trabalho.

Como podem ver, a função da Respiração Celular é transformar energia contida em compostos orgânicos em ATP para este fornecer energia para a célula.


Como funciona a respiração celular?

Como funciona a respiração celular

• As células conseguem energia quando oxidam (queimam) as moléculas de glicose

• A glicose é o combustível mais comum para as células:

C6 H12 O6

Fórmula química da Glicose, com seis átomos de carbono (C6), doze átomos de

hidrogênio (H12) e seis átomos de oxigênio (O6).

É melhor entender algumas coisas antes:


A respiração celular possui três etapas.

1. Glicólise

2. Ciclo de Krebs

3. Cadeia respiratória

É melhor entender algumas coisas antes:

Acontecem na mitocôndria

E o que é a mitocôndria?

São organelas alongadas em forma de bastonete, presente em praticamente todas as células

eucariotas.

A quantidade de mitocôndrias pode variar de uma para centenas, dependendo do tipo de célula

As mitocôndrias são as personagens principais da respiração celular, pois são elas que tem

como função transformar os compostos orgânicos em ATP.


Organelas são minúsculas estruturas presentes dentro das células, cada uma faz um tipo específico de trabalho dentro dela. É como se fossem órgãos (como pulmões, coração, braços) só das células.

Por isso o nome organela, que vem do latim “Organello”, que significa pequeno órgão

O que são mitocôndrias?

Possui 2 membranas (paredes celulares bem finas)

Uma externa, que possui a função de proteger a organela

E outra interna, que se dobra formando pregas em várias posições, aumentando a área de

superfície e formando as Cristas Mitocondriais.



A região limitada pela membrana interna é conhecida como Matriz

Mitocondrial. Nesse ambiente estão presentes diversos tipos de

proteínas, ribossomos e DNA mitocondrial, além de outros

componentes químicos.

Glicólise – 1ª Etapa da Respiração celular

A glicólise é uma sequência de inúmeras reações químicas (no total dez) que tem como objetivo quebrar

as moléculas de glicose.

A palavra vem do grego Glykos (que significa açúcar) + Lysis (quebra);

quebra do açúcar.A Glicólise vai acontecer, dentro da célula, no citoplasma (que é um fluído no interior das células onde as organelas ficam suspensas)



Glicose(6 Carbonos)

Piruvato(3 carbonos)

A Glicose chega nesse processo e é quebrada, seus átomos se

separam.

Dessa quebra da Glicose, vão surgir três componentes

menores

2ATP2NADH

Surgem duas moléculas de ATP já de imediato nessa primeira etapa de respiração celular

As moléculas de NAD+ tem

uma importante capacidade de

capturar elétrons de

hidrogênio e o transportarem.

É muito importante na terceira etapa de respiração celular para gerar uma

grande quantidade de

ATP.

E temos o Piruvato, ou ácido pirúvico, que vai

nos levar à segunda etapa da respiração

celular.

Glicólise


A Glicólise – que é a primeira etapa da respiração celular – não precisa de oxigênio para acontecer, por isso é chamada de Anaeróbica(nome que se dá quando não depende de oxigênio).

A próxima etapa – o ciclo de Krebs – depende de oxigênio, por isso é considerada aeróbica (que depende de oxigênio).

Quando não há oxigênio para ir para a próxima etapa, o Piruvato é - ainda no citoplasma - transformado em Etanol + CO2, chamado também de Ácido Lático.

A esse processo de transformação do Piruvato em Ácido Lático (quando não há oxigênio), dá-se o nome de Fermentação.


Os dois Piruvatos, que foram produzidos na glicólise, saem do citoplasma e são enviados para a

mitocôndria

Ciclo de Krebs – 2ª Etapa da Respiração

O Piruvato possui três carbonos, porém um deles é separado e transformado em CO2

quando entra na mitocôndria.

CO2

CC

C

CC

C

CO2


C

Quando perde um de seus carbonos, o piruvato (3C) se

transforma em Acetil (2C)

Esse Acetil (2C) vai reagir com uma enzima presente na mitocôndria que é chamada de Coenzima A (CoA), formando Acetil-CoA e

NADH

CNADH

O Acetil-CoA entra numa sequência de reações que se chama Ciclo de Krebs

Durante essa seqüência de reações são

liberados:• 2 CO2;• 1 ATP;• 4 NADH e • 1 FADH2

Para cada Piruvato.

O FADH2 possui a mesma função do NADH que é carregar elétrons ricos em em energia para a cadeia respiratória (última e terceira etapa).


Cadeia Respiratória – 3ª Etapa da Respiração A terceira e última etapa da respiração celular acontece na crista

mitocondrial e depende principalmente das moléculas de NADH e FADH2 que carregam elétrons ricos em energia.

É essa energia que vai ser usada para produzir uma enorme quantidade de ATP (32).


NADH e FADH2 produzidos nas etapas anteriores vão liberar elétrons ricos em energia para proteínas da

membrana.

Os elétrons ricos em energia vão passar, atraídos pelo O2 por uma série de proteínas da cadeia

respiratória.

Três dessas proteínas vão utilizar a energia desses elétrons energizados para bombear íons

H+ para o espaço Intermembranoso.

Quando os elétrons se encontrar com o O2 vai ser formado água. Sendo assim, oxigênio é o aceptor

final de elétrons.

Isso explica o porque necessitamos tanto de oxigênio. Todas as células necessitam deste

composto para a respiração.

O bombeamento de H+ para o lado intermembranoso deixa esta região

altamente ácida.

Por difusão, os H+ tenderão a voltar para a matriz mitocondrial, porém, a membrana

interna é impermeável ao H+

Difusão é o nome dado ao fenômeno que faz com que moléculas saiam de um determinado local para outro (como do lado de uma parede celular para o outro lado, de dentro pra fora ou de fora para dentro, por exemplo).

Esse fenômeno acontece porque as moléculas tem tendência a tentarem manter os dois lados equilibrados, ou seja, com a mesma quantidade de moléculas.

Isso é um esquema simples para exemplificar esse fenômeno de difusão:

Como podem perceber, há um lado mais concentrado (com mais “bolinhas”) do que outro.

A tendência, por conta do fenômeno de difusão, é que os dois lados tentem se equilibrar, então haverá uma migração de

moléculas do lado mais concentrado para o menos concentrado.

Agora os dois lados estão equilibrados. Esse processo não exige gasto de energia da célula.

O único caminho dos H+ é passar pela enzima ATP Sintase, que se movimenta com a

passagem de H+.

Esse movimento realizado pela enzima ATP Sintase é responsável pela adição de um

fosfato ao ADP formando ATP.

Ortografia


Respiração celular

Health & Medicine

Transcript of Respiração celular