Respiração Celular, Fermentação e ATP

Metabolismo Bacteriano e Fermentação

É o que fazem muitas bactérias que utilizam compostos com nitrogênio, enxofre, ferro, manganês, entre outros.

Certas bactérias são incapazes de realizar a respiração aeróbia pois não possuem as enzimas que participam do ciclo de Krebs e da cadeia respiratória.

Esses seres podem até morrer na presença do oxigênio e são chamados anaeróbios estritos, um exemplo é a bactéria causadora do tétano.

Outras bactérias e fungos são anaeróbios facultativos, pois realizam a fermentação como processo alternativo à respiração aeróbia, quando não existe oxigênio.

Na fermentação, não há a cadeia transportadora de elétrons e são substâncias orgânicas que recebem os elétrons.

Há diferentes tipos de fermentação que produzem compostos a partir da molécula de piruvato, por exemplo: o ácido lático (fermentação lática) e o etanol (fermentação alcoólica).

Hidrólise e Formação de ATP

De uma maneira simplificada, a hidrólise pode ser definida como uma reação em que ocorre a quebra de uma molécula em presença de água. Na hidrólise de ATP, observa-se ao final do processo a produção de energia livre, que vai ser constantemente utilizada pela célula. Além disso, também se verifica a formação de uma molécula de ADP e de um íon fosfato inorgânico. Essa reação pode ser assim representada:

ATP + H₂O → ADP + P_i + energia livre

Vale salientar que uma reação inversa a esta pode acontecer, assim, a ADP e o P_i são usados para formar novas moléculas de ATP. Nesse caso, não se observa uma reação exergônica, mas se trata de uma reação endergônica, com a utilização de energia livre. Podemos representar essa reação da seguinte forma:

ADP + P_i + energia livre → ATP + H₂O

A molécula de ATP é formada e também utilizada muito rapidamente pelas células. Uma única célula viva necessita de milhões de moléculas de ATP, a cada segundo, para manter suas atividades. Estima-se que uma molécula de ATP é usada cerca de um segundo após a sua síntese.

Respiração Celular Aeróbia

Etapas da Respiração Celular

A degradação da glicose na respiração celular se dá em três etapas fundamentais: glicólise, ciclo de Krebs e cadeia respiratória. A glicólise ocorre no hialoplasma da célula, enquanto o ciclo de Krebs e a cadeia respiratória ocorrem no interior das mitocôndrias. Estudaremos a seguir cada uma dessas etapas.

• Glicólise
• Ciclo de Krebs
• Cadeia Respiratória

Equação Geral da Respiração Aeróbia

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + ATP

Entrada de Nutrientes nas Células

Como os compostos orgânicos (nutrientes) entram nas células? Pela membrana plasmática.

Transporte Passivo

Difusão Simples

Transporte Passivo por Difusão.

• H₂O
• O₂
• CO₂

Difusão Facilitada

• Glicose
• Aminoácidos
• Sais minerais

Difusão Facilitada da Glicose (G): a permease altera sua conformação como um “encaixe”.

Glicose e Hexoses

Monossacarídeos Importantes

• Glicose
• Frutose

Ciclização das Hexoses

Em solução aquosa, hexoses sofrem uma interação intramolecular formando uma estrutura cíclica para maior estabilidade.