RESPIRAÇÃO CELULAR

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RESPIRAÇÃO CELULAR
A respiração celular  é um fenômeno que consiste basicamente no processo de extração de energia química acumulada nas moléculas de substâncias orgânicas diversas, tais como carboidratos e lipídeos. Nesse processo, verifica-se a oxidação ou "queima" de compostos orgânicos de alto teor energético, como gás carbônico e água, além da liberação de energia, que é utilizada para que possam ocorrer as diversas formas de trabalho celular.
Importância da respiração celular 
Nos organismos aeróbicos, a equação simplificada da respiração celular pode ser assim representada:
C6H12O6 + O2 ⇒ 6 CO2 + 6 H2O + energia
A respiração é um fenômeno de fundamental importância para o trabalho celular e, portanto, para manutenção de vida num organismo. A fotossíntese depende da presença de luz solar para que possa ocorrer. Já a respiração celular, inclusive nas plantas, é processada tanto no claro como no escuro, ocorre em todos os momentos da vida de organismo e é realizada por todas as células vivas que o constituem. Se o mecanismo respiratório for paralisado num indivíduo, suas células deixam de dispor de energia necessária para o desempenho de suas funções vitais; inicia-se, então, um processo de desorganização da matéria viva, o que acarreta a morte do indivíduo.
Na respiração, grande parte da energia química liberada durante oxidação do material orgânico se transforma em calor. Essa produção de calor contribui para a manutenção de uma temperatura corpórea em níveis compatíveis com a vida, compensando o calor que normalmente um organismo cede para o ambiente, sobretudo nos dias de frio. Isso se verifica principalmente em aves e mamíferos; em outros grupos, como os anfíbios e os repteis, o organismo é aquecido basicamente através de fontes externas de calor, quando, por exemplo, o animal se expõe ao sol. 
Tipos de respiração
Já vimos que nos seres vivos a energia química dos alimentos pode ou não ser extraída com a utilização do gás oxigênio. No primeiro caso, a respiração é chamada aeróbica. No segundo, anaeróbica.
 Respiração aeróbica
A respiração aeróbica se desenvolve sobretudo nas mitocôndrias, organelas citoplasmáticas que atuam como verdadeiras "usinas" de energia.  
C6H12O6 + O2 ⇒ 6 CO2 + 6 H2O + energia
Nessa equação, verifica-se que a molécula de glicose (C6H12O6) é "desmontada" de maneira a originar substâncias relativamente mais simples (CO2 e H2O). A "desmontagem" da glicose, entretanto, não pode ser efetuada de forma repentina, uma vez que a energia liberada seria muito intensa e comprometeria a vida da célula. É preciso, portanto, que a glicose seja "desmontada" gradativamente. Assim, a respiração aeróbica compreende, basicamente, três fases: glicólise, ciclo de Krebs e cadeia respiratória.
A glicogenólise aeróbia
O mecanismo aeróbio mais importante é a glicogenólise aeróbia, um processo muito complexo em que a progressiva degradação da glicose é realizada com a presença de oxigénio proveniente da circulação sanguínea. Este processo fornece dez vezes mais energia do que os mecanismos anaeróbios e tem a vantagem de não gerar substâncias residuais tóxicas, como o ácido láctico, formando moléculas de ácido carbónico, rapidamente eliminadas sob a forma de dióxido de carbono com o ar expirado, e água.
Em suma, de início, cada molécula de glicose degradada é composta por seis átomos de oxigénio, trinta e seis moléculas de ácido fosfórico e outras trinta e seis de ADP, enquanto que, no final do processo, é possível obter seis moléculas de dióxido de carbono, quarenta e duas de água e trinta e seis de ATP Após a adaptação do aparelho cardiorrespiratório ao exercício físico, o principal mecanismo de obtenção de energia consiste na neoglicogénese aeróbia, nomeadamente a partir do momento em que as reservas de glicogénio do tecido muscular e hepático começam a esgotar-se. A partir deste momento, as fibras musculares começam a construir moléculas de ATP através da degradação das moléculas provenientes dos depósitos adiposos, que se encontram na hipoderme e à volta dos órgãos internos através do sangue.
Normalmente, o organismo começa a "queimar" as suas reservas de gorduras vinte minutos após o início de um exercício físico. Embora este mecanismo de obtenção de energia permita a realização de um exercício físico ligeiro e moderado durante um período de tempo mais prolongado, também tem um limite - neste caso, a fadiga muscular. 
Ciclo de Krebs
O ácido pirúvico, formado no hialoplasma durante a glicose, penetra na mitocôndria, onde perde CO2, através da ação de enzimas denominadas descarboxilases. O ácido pirúvico então converte-se em aldeído acético.
O aldeído acético, pouco reativo, combina-se com uma substância chamada coenzima A (COA), originando a acetil-coenzima A (acetil-COA), que é reativa. Esta, por sua vez combina com um composto. Nesse momento inicia-se o ciclo de Krebs, fenômeno biológico ocorrido na matriz mitocondrial.
Da reação da acetil-CoA, ocorrem series de desidrogênações e descarboxilações até originar uma nova molécula de ácido oxalacético, definido um ciclo de reações, que constitui o ciclo de Krebs. 
Cadeia respiratória 
Essa fase ocorre nas cristas mitocondriais. Os hidrogênios retirados da glicose e presentes nas moléculas de FADH2 e NADH2 são transportados até o oxigênio, formando água. Dessa maneira, na cadeia respiratória o NAD e o FAD funcionam como transportadores de hidrogênios.
Na cadeia respiratória, verifica-se também a participação de citocromos, que tem papel de transportar elétrons dos hidrogênios. À medida que os elétrons passam pela cadeia de citocromos, liberam energia gradativamente. Essa energia é empregada na síntese de ATP.
Depois de muitos cálculos..., podemos dizer que o processo respiratório aeróbico pode, então, ser equacionado assim:
C6H12O6 + 6 O2 ⇒ CO2 + 6 H2O + 38 ATP
Metabolismo anaeróbio
As fibras musculares costumam "construir" as moléculas de ATP a partir da combustão ou oxidação dos nutrientes que armazenam no seu interior através de um processo aeróbio, ou seja, mediante um processo que necessita da presença de oxigénio. Todavia, como a assimilação de oxigénio a partir da circulação sanguínea, durante os primeiros dois minutos de exercício físico, o tempo que o aparelho cardiorrespiratório necessita para se adaptar completamente às necessidades, é muito reduzido, as fibras musculares, durante a fase inicial do exercício físico, obtêm o ATP de que necessitam a partir de dois mecanismos anaeróbios em que, como já foi mencionado, não é necessária a presença de oxigénio: o da fosfocreatina e o da glicólise anaeróbia.
Mecanismo da glicogenólise anaeróbia
Este segundo processo anaeróbio consiste na progressiva degradação do glicogénio armazenado no interior das fibras musculares. 
O glicogénio é um hidrato de carbono complexo armazenado no tecido muscular precisamente como fonte de energia. Este mecanismo, mais complexo do que o da fosfocreatina, consiste na degradação das moléculas de glicogénio, de modo a proporcionar a obtenção de energia que permita a 2 junção das moléculas de ácido fosfórico com outras de ADP, para que no final do processo se obtenham duas moléculas de ATP e, como produtos residuais, duas moléculas de água e outras duas de ácido láctico. Embora a glicólise anaeróbia possibilite a obtenção da energia necessária para realizar esforços repentinos e intensos, cerca de quarenta segundos após este tipo de actividade, a sua relevância diminui, já que após o dito período de tempo o aparelho cardiorrespiratório começa a adaptar-se ao exercício físico e a transportar uma quantidade mais significativa de oxigénio para o tecido muscular. Para além disso, a velocidade da eliminação do ácido láctico provocado por este processo é menor do que a velocidade de produção, pois tem tendência para se acumular e, consequentemente, para se tornar tóxico. Em suma, cerca de dois minutos após o início do exercício físico, os mecanismos aeróbios desempenham um papel muito mais importantedo que os anaeróbios. 
Mecanismo da fosfocreatina
A fosfocreatina é uma substância composta por uma molécula de creatina e outra de ácido fosfórico armazenada no interior das fibras musculares, que participa no primeiro mecanismo destinado a obter moléculas de ATP e, consequentemente, energia, perante necessidades repentinas. O mecanismo da fosfocreatina é activado no preciso momento em que a contracção da fibra muscular se inicia e consiste no desdobramento desta substância numa molécula de creatina e noutra de ácido fosfórico e na posterior junção desta molécula e de outra de ADP, de modo a formar uma nova molécula de ATP. Embora este mecanismo seja muito eficaz no início da contracção, o depósito de fosfocreatina acaba igualmente por se esgotar, obrigando a fibra muscular a recorrer a outro dos seus processos anaeróbios, com vista a obter mais moléculas de ATP. 
Mecanismo da glicogenólise anaeróbia
Este segundo processo anaeróbio consiste na progressiva degradação do glicogénio armazenado no interior das fibras musculares.
O glicogénio é um hidrato de carbono complexo armazenado no tecido muscular precisamente como fonte de energia. Este mecanismo, mais complexo do que o da fosfocreatina, consiste na degradação das moléculas de glicogénio, de modo a proporcionar a obtenção de energia que permita a 2 junção das moléculas de ácido fosfórico com outras de ADP, para que no final do processo se obtenham duas moléculas de ATP e, como produtos residuais, duas moléculas de água e outras duas de ácido láctico. Embora a glicólise anaeróbia possibilite a obtenção da energia necessária para realizar esforços repentinos e intensos, cerca de quarenta segundos após este tipo de actividade, a sua relevância diminui, já que após o dito período de tempo o aparelho cardiorrespiratório começa a adaptar-se ao exercício físico e a transportar uma quantidade mais significativa de oxigénio para o tecido muscular. Para além disso, a velocidade da eliminação do ácido láctico provocado por este processo é menor do que a velocidade de produção, pois tem tendência para se acumular e, consequentemente, para se tornar tóxico. Em suma, cerca de dois minutos após o início do exercício físico, os mecanismos aeróbios desempenham um papel muito mais importante do que os anaeróbios. 
A fermentação láctica
Na fermentação láctica, a glicose sofre glicólise exatamente como na fermentação alcoólica. Porém enquanto na fermentação alcoólica o aceptor de hidrogênios é o próprio aldeído acético, na fermentação láctica o aceptor de hidrogênios é o próprio ácido pirúvico, que se converte em ácido láctico. Portanto não havendo descarboxilação do ácido píruvico, não ocorre formação de CO2.
Veja abaixo a equação simplificada da fermentação láctica:
C6H12O6 ⇒ 2C3H6O3 + 2ATP
A fermentação láctica é realizada por microorganismos (certas bactérias, fungos e protozoários) e por certos animais.
As bactérias do gênero Lactobacillus são muito empregadas na fabricação de coalhadas, iogurtes e queijos. Elas promovem o desdobramento do açúcar do leite (lactose) em ácido láctico. O acúmulo de ácido láctico no leite torna-o " azedo ", indicando uma redução do pH. Esse fato provoca a precipitação das proteínas do leite, formado o coalho. 
BIBLIOGRAFIA (WEBGRAFIA) 
BARROS, Mylle Diógenes. “Respiração Celular”. Disponível em: http://www.coladaweb.com/biologia/biologia-celular/respiracao-celular. Acesso em: outubro de 2013.
http://www.medipedia.pt/home/home.php?module=artigoEnc&id=436#sthash.HoFKdJ6a.dpuf
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS 
ESCOLA SUPERIOR DE EDUCAÇÃO FÍSICA E FISIOTERAPIA DO ESTADO DE GOIÁS – ESEFFEGO
MECANISMO DE OBTENÇÃO DE ENERGIA PELA CÉLULA HUMANA
GOIÂNIA, 2013
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS 
ESCOLA SUPERIOR DE EDUCAÇÃO FÍSICA E FISIOTERAPIA DO ESTADO DE GOIÁS – ESEFFEGO
MECANISMO DE OBTENÇÃO DE ENERGIA PELA CÉLULA HUMANA
DÉRYK ARAÚJO
Trabalho proposto pelo professor Raimundo da disciplina de Fisiologia do exercício.
GOIÂNIA, 2013