Resumo de biologia: Bioenergética – Respiração aeróbica
Bioenergética – Respiração aeróbica
Autora: Profª Carla Aquino
Quando pensamos na Terra primitiva, devemos nos lembrar que o oxigênio atmosférico não era abundante. À medida que os organismos fotossintetizantes foram se desenvolvendo, houve um aumento progressivo na quantidade de oxigênio disponível na atmosfera terrestre. Acredita-se que muitos seres anaeróbicos que viviam na época foram dizimados e os sobreviventes possuíam mecanismos para aproveitamento do oxigênio disponível, dessa forma esses seres se reproduziram e transmitiram essas características para seus descendentes e assim surgiram os organismos que realizam respiração aeróbica.
O que é respiração aeróbica?
É o processo de quebra total das moléculas de glicose, o qual resulta na produção de moléculas de ATP, que são essenciais para a liberação de energia para as células. O ATP é a “moeda” de troca das reações bioenergéticas – a energia é liberada quando há a quebra da molécula e a retirada das moléculas de fosfato. A figura abaixo mostra a estrutura da molécula de ATP:
Figura: ATP - https://pt.wikipedia.org/wiki/Trifosfato_de_adenosina acesso em: 06.05.2019.
É importante lembrar que, diferentemente da fermentação – que ocorre totalmente no citoplasma da célula, a respiração aeróbica ocorre parte no citoplasma e parte no interior de uma organela denominada mitocôndria. Essa organela é encontrada apenas em seres eucariontes, aqueles que possuem membrana envolvendo o material genético.
Figura: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Blausen_0644_Mitochondria-es.png Acesso em: 06.05.2019
[Conversa com editor – esse trecho é importante, é um assunto extra e que costuma ser cobrado no vestibular:]
Cai na prova!!! Quando pensamos nas mitocôndrias e cloroplastos, devemos nos lembrar da Teoria da Endossimbiose, essa teoria diz que essas organelas já foram organismos unicelulares, independentes, que em determinado momento da evolução passou a viver no interior das células, passando a estabelecer uma relação mutuamente benéfica. Assim, considera-se que cloroplastos e mitocôndrias eram seres procarióticos que passam a viver mutualisticamente no interior de células eucariontes primitivas e foram incorporadas por essas células.
Etapas da Respiração Aeróbica
Etapa A – Glicólise: ocorre no citoplasma e é a quebra parcial da glicose.
Etapa B – Ciclo de Krebs: ocorre na matriz mitocondrial (substância com composição semelhante ao citoplasma e que fica no interior da mitocôndria). Nessa etapa, há o termino da quebra da glicose, há liberação de ATP e formação de NADH e FADH2. Lembre-se que NAD e FAD são moléculas aceptoras de elétrons, elas capturam o hidrogênio que é liberado durante as reações do ciclo de Krebs e os levam para a próxima etapa.
Etapa C - Fosforilação oxidativa (cadeia respiratória): ocorre na crista mitocondrial que é a membrana interna da mitocôndria. Nessa etapa, há a o transporte dos elétrons e a liberação de energia na forma de ATP, a partir da oxidação das moléculas de hidrogênio que foram capturadas por NAD e FAD . Nessa etapa NADH e FADH2 são convertidos para ATP.
A figura abaixo mostra as etapas da respiração aeróbica:
Fonte: https://biologiaresolvida.com.br/questoes/questao-comentada-respiracao-celular-uninorte/ Acesso 06.05.2019.
Na figura abaixo, é possível observar a etapa C – Cadeia respiratória (transportadora de elétrons) com mais detalhes:
Figura: Cadeia transportadora de elétrons https://blogdoenem.com.br/mitocondria-simulado-enem-biologia/. Acesso em 6.5.2019
No fim das etapas, teremos a equação geral da respiração celular:
C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + energia
No final das três etapas, ocorre a formação de cerca 30 moléculas de ATP – a variação está relacionada ao órgão que está realizando a respiração aeróbica. A figura abaixo mostra um esquema resumido da respiração aeróbica:
Figura: Resumo da respiração celular http://educacao.globo.com/biologia/assunto/fisiologia-celular/respiracao-celular-aerobica-e-fermentacao.html Acesso 06.05.2019.
Por ser um processo de produção de energia pela célula, a respiração aeróbica é fundamental para a sobrevivência dos seres. O oxigênio é utilizado pelas células durante suas reações metabólicas.
No vestibular...
1. (UFMS) As mitocôndrias são corpúsculos citoplasmáticos, em geral com forma de bastonetes, extremamente importantes para o funcionamento celular, pois são responsáveis pela
a) fotossíntese, nas plantas.
b) respiração, nas plantas e animais.
c) fermentação, nos animais.
d) síntese proteica.
e) síntese de açúcar.
2. (Fuvest-SP) Em artigo publicado no suplemento mais!, do jornal Folha de São Paulo, de 6 de agosto de 2000, José Reis relata que pesquisadores canadenses demonstraram que a alga unicelular Cryptomonas resulta da fusão de dois organismos, um dos quais englobou o outro ao longo da evolução. Isso não é novidade no mundo vivo. Como relata José Reis:[…] É hoje corrente em Biologia, após haver sido muito contestada inicialmente, a noção de que certas organelas […] são remanescentes de células que em tempos idos foram ingeridas por célula mais desenvolvida. Dá-se a esta o nome de hospedeira e o de endossimbiontes às organelas que outra teriam sido livres.
São exemplos de endossimbiontes em células animais e em células de plantas, respectivamente:
a. mitocôndrias e vacúolos.
b. lisossomos e cloroplastos
c. centríolos e vacúolos
d. mitocôndrias e cloroplastos.
e. aparelho de Golgi e centríolos.
Gabarito:
1. B - Nas mitocôndrias, as etapas da respiração que ocorrem são o ciclo de Krebs e a cadeia respiratória, duas etapas da respiração celular.
2. D – Mitocôndrias e cloroplastos são organelas que estão presentes em células eucarióticas. De acordo com evidências evolutivas, essas organelas já foram seres procariontes
Resumão
A respiração celular é um processo de obtenção de energia em que a glicose é completamente degrada, nesse processo há liberação de energia na forma de ATP. A quebra total da glicose ocorre em três etapas: glicólise, ciclo de Krebs e Cadeia transportadora de elétrons.
A glicólise, ocorre no citoplasma, é a quebra da glicose em duas moléculas de ácido pirúvico. No ciclo de Krebs – que ocorre na matriz mitocondrial- há o término da degradação da glicose e na terceira etapa – a cadeia transportadora de elétrons, que ocorre na crista mitocondrial – os NADH e FADH2 são convertidos em ATP. Esse processo ocorre no interior de células eucariontes. No fim das etapas, teremos a equação geral da respiração celular:
C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + energia