Estágios da respiração celular
Para ver como uma molécula de glicose é convertida em dióxido de carbono e como sua energia é coletada como ATP e NADH / FADH2 em uma das células do seu corpo, vamos andar passo a passo pelos quatro estágios da respiração celular:
- Glicólise: Na glicólise, a glicose, um açúcar com seis carbonos, passa por uma série de transformações químicas. No final, ele se transforma em duas moléculas de piruvato, uma molécula orgânica de três carbonos. Nessas reações, o ATP é produzido e o NAD é convertido em NADH.
- A oxidação do piruvato: Cada piruvato da glicólise entra na matriz mitocondrial, o compartimento mais interno das mitocôndrias. Lá, é convertido em uma molécula de dois carbonos ligada à coenzima A, conhecida como acetil-CoA. O dióxido de carbono é liberado e o NADH é gerado.
- Ciclo do ácido cítrico (ciclo de Krebs): O acetil CoA produzido na última etapa combina-se com uma molécula de quatro carbonos e passa por um ciclo de reações, que eventualmente regenera a molécula inicial de quatro carbonos. ATP, NADH, FADH 2 são produzidos e o dióxido de carbono é liberado.
- Fosforilação oxidativa: NADH e FADH 2 feitos em outras etapas depositam seus elétrons na cadeia de transporte de elétrons, retornando às suas formas “vazias” (NAD). À medida que os elétrons se movem através da cadeia, a energia é liberada e usada para bombear prótons para fora da matriz, formando um gradiente. Os prótons retornam à matriz através de uma enzima chamada ATP sintase, produzindo ATP. No final da cadeia de transporte de elétrons, o oxigênio aceita elétrons e absorve prótons para formar água.
A glicólise pode ocorrer sem oxigênio em um processo chamado fermentação. Os outros três estágios da respiração celular, oxidação do piruvato, ciclo do ácido cítrico e fosforilação oxidativa, exigem a ocorrência de oxigênio. Somente a fosforilação oxidativa usa oxigênio diretamente, mas os outros dois estágios não podem funcionar sem a fosforilação oxidativa.