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1 CENTRO UNIVERSITÁRIO JORGE AMADO BACHARELADO EM MEDICINA VETERIÁRIA AMANDA PINEIRO CHAVES TURNO NOTURNO P1 BIOQUÍMICA A respiração celular é um conjunto de processos bioquímicos responsáveis pela produção de energia nos organismos vivos, a partir da oxidação de nutrientes, principalmente a glicose. Essa energia é armazenada principalmente na forma de ATP (adenosina trifosfato), molécula fundamental para o funcionamento metabólico e para a manutenção das atividades celulares. A respiração pode ocorrer de forma aeróbica, quando há oxigênio disponível, ou anaeróbica, quando o oxigênio é limitado ou ausente. Ambas as vias possuem características próprias, rendimentos energéticos distintos e produzem diferentes metabólitos finais. Respiração Celular Aeróbica A respiração aeróbica ocorre na presença de oxigênio e apresenta o maior rendimento energético entre os processos metabólicos oxidativos. Ela ocorre no citosol e nas mitocôndrias e envolve quatro etapas principais: glicólise, descarboxilação do piruvato, ciclo de Krebs e cadeia respiratória (fosforilação oxidativa). 2.1. Glicólise Local: citoplasma Descrição: quebra da glicose (6C) gerando duas moléculas de piruvato (3C). Produção energética: 2 ATP líquidos e 2 NADH. Importante: é a primeira etapa tanto da respiração aeróbica quanto da anaeróbica. 2.2. Descarboxilação Oxidativa do Piruvato Local: matriz mitocondrial 2 Descrição: cada piruvato é convertido em acetil-CoA pela piruvato desidrogenase. Produção: 2 NADH (por glicose) e liberação de CO₂. 2.3. Ciclo de Krebs (ou Ciclo do Ácido Cítrico) Local: matriz mitocondrial Descrição: oxidação completa do acetil-CoA, gerando equivalentes redutores para a cadeia respiratória. Produção por glicose: o 6 NADH o 2 FADH₂ o 2 ATP (ou GTP) o Liberação de CO₂ como resíduo metabólico final desta etapa. 2.4. Cadeia Transportadora de Elétrons e Fosforilação Oxidativa Local: crista mitocondrial Descrição: os NADH e FADH₂ transferem elétrons para complexos enzimáticos, resultando no bombeamento de H⁺ e geração de ATP pela ATP sintase. Papel do oxigênio: atua como aceptor final de elétrons, formando água. Produção energética: cerca de 32–34 ATP. 2.5. Produtos Finais da Respiração Aeróbica CO₂ H₂O Aproximadamente 36–38 ATP por glicose (variação conforme tipo celular e sistema de transporte de elétrons). Respiração Celular Anaeróbica A respiração anaeróbica ocorre quando não há oxigênio disponível. O piruvato formado na glicólise é convertido em metabólitos que regeneram o NAD⁺, permitindo que a glicólise continue. 3.1. Fermentação Láctica Local: citoplasma Organismos: tecido muscular em atividade intensa, alguns microrganismos. Descrição: piruvato é reduzido a lactato pela lactato desidrogenase. Produção energética: apenas os 2 ATP da glicólise. Metabólito final: lactato. 3.2. Fermentação Alcoólica 3 Local: citoplasma Organismos: leveduras e algumas bactérias. Descrição: piruvato → acetaldeído → etanol. Produção energética: 2 ATP (da glicólise). Metabólitos finais: etanol e CO₂ 4. Comparação Entre as Vias Aeróbica e Anaeróbica Característica Respiração Aeróbica Respiração Anaeróbica Presença de O₂ Necessita Não necessita Local Mitocôndria e citosol Apenas citosol ATP total por glicose 36–38 ATP 2 ATP Metabólitos finais CO₂, H₂O Lactato ou etanol + CO₂ Eficiência Alta Baixa 5. Conclusão Em conclusão, a principal diferença na forma animal é que a respiração aeróbica é a via padrão e altamente eficiente para a produção de energia a longo prazo, enquanto a respiração anaeróbica é um mecanismo de emergência e menos eficiente. 4 6. Referências NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 8. ed. São Paulo: Sarvier, 2021. ALBERTS, B. et al. Fundamentos da Biologia Celular. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015.https://www.todamateria.com.br/respiracao- celular/https://brasilescola.uol.com.br/biologia/respiracao-celular.htm