Obtenção de Energia pela célula

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OBTENÇÃO DE ENERGIA PELA CÉLULA HUMANA
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MECANISMO DE OBTENÇÃO DE ENERGIA PELA CÉLULA HUMANA
Respiração celular é o processo de conversão das ligações químicas de moléculas ricas em energia que poderão ser usadas nos processos vitais. Ela pode ser de dois tipos, respiração anaeróbia (sem utilização de oxigênio) e respiração aeróbia (com utilização de oxigênio).
Eis a sua equação: C6H12O6 + 6O2 ---> ação das enzimas ---> 6CO2 + 6H20 + energia
A respiração celular é o processo de obtenção de energia mais utilizado pelos seres vivos. Na respiração, ocorre a liberação de dióxido de carbono, energia e água e o consumo de oxigênio e glicose, ou outra substância orgânica, tal como lipídios. A organela responsável por essa respiração é a mitocôndria.
Do ponto de vista da fisiologia, o processo pelo qual um organismo vivo troca oxigênio e dióxido de carbono com o seu meio ambiente é chamado de ventilação, respiração ocorre apenas na célula, operação executada pela mitocôndria.
Do ponto de vista da bioquímica, respiração celular é o processo de conversão das ligações químicas de moléculas ricas em energia que possa ser usada nos processos vitais.
A respiração celular processa-se nas seguintes etapas:
Glicólise (do grego antigo "γλυκύς" (glykýs), adocicado e "λύσις" (lýsis), quebra, degradação) é a sequência metabólica composta por um conjunto de dez reações catalizadas por enzimas livres no citosol, na qual a glicose é oxidada produzindo duas moléculas de piruvato, duas moléculas de ATP e dois equivalentes reduzidos de NADH+, que serão introduzidos na cadeia respiratória ou na fermentação. A glicólise é uma das principais rotas para geração de ATP nas células e está presente em todos os tipos de tecidos.
A importância da glicólise em nossa economia energética é relacionada com a disponibilidade de glicose no sangue, assim como com a habilidade da glicose gerar ATP tanto na presença quanto na ausência de oxigênio. A glicose é o principal carboidrato em nossa dieta e é o açúcar que circula no sangue para assegurar que todas as células tenham suporte energético contínuo. O cérebro utiliza quase exclusivamente glicose como combustível. A oxidação de glicose a piruvato gera ATP pela fosforilação (a transferência de fosfato de intermediários de alta energia da via do ADP) a nível de substrato e NADH. Subsequentemente, piruvato pode ser oxidado a CO2 no ciclo de Krebs e ATP gerado pela transferência de elétrons ao oxigênio na fosforilação oxidativa. Entretanto, se o piruvato e o NADH gerados na glicólise forem convertidos alactato (glicólise anaeróbica), ATP pode ser gerado na ausência de oxigênio, através da fosforilação a nível de substrato.
O ciclo de Krebs, tricarboxílico ou do ácido cítrico. Hoje ele é conhecido como Ciclo dos Ácidos Tricarboxílicos, em inglês, TCA. Corresponde a uma série de reações biológicas que ocorrem na vida da célula e seu metabolismo.
Descrito por Sir Hans Adolf Krebs (1900-1981).
O ciclo é executado na matriz da mitocôndria dos eucariontes e no citoplasma dos procariontes. Trata-se de uma parte do metabolismo dos organismos aeróbicos (utilizando oxigênio da respiração celular); organismos anaeróbicos utilizam outro mecanismo, como a fermentação lática, onde o piruvato é o receptor final de elétrons na via glicolítica, gerando lactato.
O ciclo de Krebs é uma rota anfibólica, ou seja, possui reações catabólicas e anabólicas , com a finalidade de oxidar a acetil-CoA (acetil coenzima A), que se obtém da degradação de carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos a duas moléculas de CO2.
Este ciclo inicia-se quando o piruvato que é sintetizado durante a glicólise é transformado em acetil CoA (coenzima A) por acção da enzima piruvato desidrogenase. Este composto vai reagir com o oxaloacetato que é um produto do ciclo anterior formando-se citrato. O citrato vai dar origem a um composto de cinco carbonos, o alfa-cetoglutarato com libertação de NADH2, e de CO2. O alfa-cetoglutarato vai dar origem a outros compostos de quatro carbonos com formação de GTP, FADH2 e NADH e oxaloacetato.
A Cadeia respiratória ou cadeia transportadora de elétrons é uma das etapas da respiração celular, que se caracteriza pelo transporte de elétrons em uma compilação de moléculas fixadas na membrana interna da mitocôndria de células eucarióticas até uma aceptor final de elétrons, em várias etapas liberadoras de energia para síntese de ATP (adenosina trifosfato). Em organismos procariotos aeróbios, essas moléculas residem na membrana plasmática.
As mitocôndrias possuem uma membrana externa que é permeável a maioria dos metabólitos, que conta com a presença de diversas enzimas, das quais incluí-se a acil-CoA sintetase e a glicerolfosfato aciltransferase e outra membrana interna que tem permeabilidade seletiva, que envolve uma matriz, nela estão presentes o fosfolípideo cardiolipina, as enzimas da cadeia respiratória, à ATP-sintase e vários transportadores de membrana.
A fosfocreatina, também conhecida como creatina fosfato ou PCr, é uma mólecula de creatina fosforilada que é um importante depósito de energia no músculo esquelético, já que transporta uma ligação fosfato de alta energia similar às ligações do ATP. A fosfocreatina é clivada instantaneamente para reconstituir a molécula de ATP (gasta na contração muscular) a partir de um ADP e de um novo íon fosfato que se liga a ele, além de formar creatina por 2 a 7 segundos após um esforço muscular intenso. Essa reação de degradação é reversível.
A fosfocreatina tem um papel importante nos tecidos que possuem uma demanda muito alta de energia flutuante, como o músculo e o cérebro. Essa substância é sintetizada no fígado e é transportada para as células musculares para armazenamento.
Referências:
https://pt.wikipedia.org/wiki/Wikip%C3%A9dia:P%C3%A1gina_principal
Michael Lieberman e Allan D Marks (2009). Mark's Basic Medical Biochemistry: a clinical approach 3rd edition ed. (USA: Lippincott Williams & Wilkins). p. 1011.
 NICOLIELO, DANIELA. . "ATIVIDADE DA 6-FOSFOGLICONATO DESIDROGENASE EM DEFICIENTES DE GLICOSE-6-FOSFATO DESIDROGENASE". UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA - FACULDADE CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS - DEPARTAMENTO DE ANÁLISES CLÍNICAS. PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ANÁLISES CLÍNICAS. Visitado em 02.07.2014 às 22:20h - horário de Brasília.
CAMPBELL, Neil A.; REECE, Jane B. (2010). Biologia [S.l.:s.n.] ISBN 978-85-363-2269-8.
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