Bacharel em Ciências Biológicas (UNITAU, 2012) Show Ouça este artigo: A respiração aeróbica ou aeróbia se trata dos processos bioquímicos que visam à obtenção de energia com o envolvimento do oxigênio nas reações, como ocorre em diversos eventos da fosforilação oxidativa. A energia, que é o produto final dessas reações, é proveniente da molécula de ATP, adenosina trifosfato. O ATP é uma molécula “relativamente” simples composta pela base nitrogenada adenina, açúcar e três fosfatos. A energia que tanto se fala é oriunda, justamente, das duas ligações que unem os fosfatos. Elas são ligações de alta energia que, quando necessário para alguma função ou reação do corpo, são quebradas liberando energia suficiente para esses eventos. A respiração aeróbica pode ser dividida em duas fases: uma fase anaeróbica e outra aeróbica. A fase anaeróbica é composta pela glicólise, que também ocorre na respiração anaeróbia. Essa etapa ocorre no citosol das células e se refere à transformação da glicose em ácido pirúvico ou piruvato. No decorrer dessas reações anaeróbicas, a molécula de adenosina difosfato, ou ADP, recebe um fosfato gerando, assim, o ATP. Mais especificamente, ao fim dessas reações ocorreu o consumo e a produção de energia, sendo assim é possível afirmar que o saldo das reações é a produção de duas moléculas de ATP e outras duas de piruvato para cada molécula de glicose. Após a etapa anaeróbica ocorre a etapa aeróbica. Os piruvatos produzidos migram para as mitocôndrias onde ocorrerá a outra fase do processo respiratório: a fosforilação oxidativa. Veja bem, a fosforilação oxidativa se trata de uma série de eventos que, grosso modo, realizam a degradação do ácido pirúvico até que se formem água e gás carbônico. Esse evento possui alto rendimento, resultando em um saldo de 36 moléculas de ATP para cada molécula de glicose. Isso quer dizer que, enquanto a respiração anaeróbica gera apenas dois ATPs, a aeróbica acaba gerando 36 além dos dois gerados pela glicólise. Vale ressaltar que essas reações que ocorrem na mitocôndria não dependem, exclusivamente, da quebra da glicose (evento anaeróbico). O piruvato, produto da glicolise, pode ser substituído, e frequentemente o é, por ácidos graxos. Isso ocorre porque o acido pirúvico é utilizado para formar um composto denominado Acetil Coenzima A ou Acetil CoA. Nesse sentido, a Acetil CoA também pode ser produzida pela degradação de ácidos graxos por uma reação denominada β oxidação. Enfim, a respiração celular aeróbica se trata dos eventos que geram energia utilizando o oxigênio, existindo no processo uma etapa em que esse elemento não é utilizado. É uma estratégia de obtenção de energia altamente eficiente e representa um dos motivos que possibilitaram o surgimento de seres tão complexos como se é visto hoje em dia. Isso se faz verdadeiro porque o rendimento energético da respiração anaeróbica seria insuficiente para suprir as necessidades dessas formas de vida. Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/bioquimica/respiracao-aerobica/ 3-Transformação e utilização de energia pelos seres vivos Toda a atividade do ser vivo, dos mais simples aos mais complexos, necessita de uma fonte de energia. Ao conjunto de todas as reações químicas essenciais à vida, dá-se o nome de METABOLISMO CELULAR. A energia localiza-se nas ligações entre átomos, quando estas ligações são quebradas liberta-se energia que não é diretamente utilizada, para poder ser utilizada pelas células, o ser vivo utiliza uma molécula aceptor de energia que já falamos, o ATP. Esta molécula é a transportadora universal de energia a nível celular. No ser vivo o ATP não se acumula, o que significa que estas moléculas estão sempre a ser produzidas e regeneradas. Existem várias metabolismos que correspondem a diferentes reações que permitem produzir moléculas ATP. O metabolismo celular ocorre em dois processos: -Um resulta da degradação de substâncias complexas em simples com libertação de energia que irá ser transferida para as moléculas ATP - São as reações CATABÓLICAS e como há libertação de energia, dizem-se EXOENERGÉTICAS. O produto final da decomposição da molécula complexa é mais pobre em energia da que lhe deu origem. Estas reações catabólicas podem dar-se em presença de oxigénio, isto é, AEROBIOSE, ou com ausência de oxigénio, ou seja, ANAEROBIOSE. Dois exemplos de reações catabólicas, que serão aqui estudados, deste tipo de reações é a FERMENTAÇÃO (via anaeróbica) e RESPIRAÇÃO AERÓBICA (via aeróbia). -Outro processo resulta da síntese de substâncias complexas a partir de outras mais simples, reações de ANABOLISMO. Nestas reações há consumo de energia por isso dizem-se ENDOENERGÉTICAS. Como resultado da degradação da molécula de glicose, temos sempre um processo comum à fermentação e à respiração aeróbia, a GLICÓLISE. GLICÓLISE A molécula de glicose, é uma molécula estável, para que se inicie o processo de glicólise é necessário energia fornecida pelo ATP. A molécula de glicose é composta por 6 átomos de Carbono e vai ser desdobrada, com a ajuda das enzimas e 2 moléculas ATP, em 2 moléculas com três átomos de carbono, cada uma. Após uma série de reações forma-se, no final, duas moléculas de PIRUVATO, duas moléculas de NADH e 4 moléculas de ATP. O rendimento energético neste processo é de duas moléculas ATP (gastaram-se 2, formaram-se 4, restaram 2). Esta energia, na formação de moléculas ATP vem da sequências de reações que ocorrem na degradação das substâncias. Estas reações são reações de oxidação-redução. Ao dar-se inicio à degradação a molécula oxida, perde eletrões, liberta energia e os eletrões são cedidos a outra molécula que fica reduzida. Oxidação - quando a molécula perde eletrões. Redução - quando a molécula recebe eletrões. 3.1. Fermentação A fermentação é um processo que ocorre no citoplasma da células (local onde existem as enzimas que intervém neste processo), cujo objetivo é a obtenção de energia. Consiste na degradação da molécula de glicose, como matéria inicial e numa sequência de reações que se agrupam em duas etapas. Primeira: dá-se a degradação da molécula de glicose por GLICÓLISE que se transforma em ÁCIDO PIRÚVICO ou PIRUVATO; Segunda: O piruvato é reduzido e é transformado em num outro produto, como álcool etílico ou etanol (fermentação alcoólica), ácido lático (fermentação lática) e ácido acético (fermentação acética). Durante a glicólise a NAD (+) converte-se em NADH + H(+)e esta transporta eletrões e protões que vão ser utilizados nesta segunda fase para reduzir o Piruvato. O produto final desta redução vai depender do ser onde ocorre a fermentação. Há seres em que a redução do piruvato leva à libertação de dióxido de carbono (descarboxilação), como por exemplo no fermento de padeiro (levedura), dá-se a descarboxilação, fermentação alcoólica) em que o produto resultante é o álcool etílico. Noutros seres não há esta descarboxilação, como por exemplo nas bactérias do iogurte e nas células musculares do Homem, trata-se da fermentação láctica e o produto é o ácido láctico. As células musculares dos Homens utilizam com frequência a fermentação láctica que ocorre ao mesmo tempo que a respiração aeróbica. Isto acontece quando o oxigénio não é suficiente para degradar a molécula de glicose. Forma-se o ácido láctico para auxiliar a célula na obtenção de energia, embora este tipo de obtenção de energia não seja de grande rendimento, como vamos verificar na respiração aeróbica. O excesso de ácido láctico origina as caibras.
 http://revistaescola.abril.com.br/ensino-medio/importancia-ecologica-economica-microorganismos-620927.shtml O Homem, há muito que utiliza o processo de fermentação na produção de alguns alimentos e outros produtos, nomeadamente no fabrico do pão, no iogurte, na cerveja, no vinho, no vinagre, entre outros, utilizando leveduras, bactérias anaeróbias e fungos. 3.2. Respiração aeróbia A respiração aeróbia ocorre numa primeira fase a glicólise, no citoplasma da célula (citosol ou hialoplasma) e numa segunda fase dentro das mitocôndrias. Ocorrem, então, uma série de reações oxidação-redução em que aceptor final de eletrões é o oxigénio e os produtos finais são a água e o dióxido de carbono. Repara, na fermentação os produtos finais ainda eram ricos em energia, o que significa que o saldo final da degradação da molécula de glicose é muito maior na respiração aeróbia, pois a degradação da glicose originou dois produtos pobres em energia (CO2 e H2O).
1ª etapa - GLICÓLISE Dá-se a degradação da molécula de glicose por GLICÓLISE que se transforma em ÁCIDO PIRÚVICO ou PIRUVATO, este processo ocorre no citosol da célula. (descrito em cima) 2ª etapa - Formação de ACETIL-COENZIMA A O piruvato entra na mitocôndria e na presença de oxigénio perde uma molécula de dióxido de carbono ( é descarboxilado) e perde um hidrogénio que serve para reduzir o NAD (+) para formar o NADH + H (+) (é oxidado). PIRUVATO É DESCARBOXILADO E OXIDADO E FORMAM-SE duas ACETIL-COENZIMA A 3ª etapa - CICLO DE KREBS No ciclo de Krebs dá-se na matriz da mitocôndria e é uma série de reações em que se dá oxidação completa da glicose, através de enzimas. Como se formam duas moléculas de acetil-coenzima A, dá-se dois ciclos de Krebs ao mesmo tempo. O grupos Acetil da coenzima A combina-se com o ácido oxaloacético e forma o ácido cítrico. Por cada molécula de glicose degradada forma-se no ciclo de Krebs: 6 moléculas de NADH, 2 moléculas de FADH2(função semelhante ao NADH), 2 moléculas de ATP e 4 moléculas de CO2. 4ª etapa - Cadeia transportadora de eletrões e fosforilação oxidativa As moléculas transportadoras de eletrões, o NADH e o FADH2 vão percorrer uma cadeia transportadora de eletrões até chegarem ao oxigénio que é o aceptor final. Esta cadeia transportadora, ou cadeia respiratória é constituída por proteínas existentes na membrana interna da mitocôndria e as moléculas NADH e FADH2 ao passarem pela cadeia vão sendo reduzidas e oxidadas até chegarem o oxigénio, produzindo energia que irá servir para transformar o ADP em ATP (fosforilação oxidativa). O Oxigénio quando recebe os eletrões reage com protões da matriz mitocondrial e forma água.
BALANÇO ENERGÉTICO DA FERMENTAÇÃO E DA RESPIRAÇÃO AERÓBICA A respiração aeróbica em termos energéticos e utilizando o mesmo composto químico (a glicose), é muito mais rentável que a fermentação e esta é uma via muito mais rápida de obtenção de ATP.
http://wikiciencias.casadasciencias.org/index.php/Catabolismo Uns consideram que na respiração aeróbica há um rendimento de 30 a 32 ATP, como o vosso manual, outros 34, outros 36 e 38 ATP, no entanto o rendimento da fermentação é comum a todos e é de 2 ATP. A percentagem de energia aproveitada na respiração aeróbica de uma molécula de glicose é cerca de 34 a 38% e a da fermentação de 2 a 2,5%. A restante energia fica retida nos produtos finais e a maior parte é libertada sob a forma de calor. Qual o saldo final de ATP a partir de uma molécula de glicose?A glicólise é um processo anaeróbio que se caracteriza pela formação de duas moléculas de ácido pirúvico a partir de glicose e possui saldo líquido final de 2 ATPs.
Qual o saldo de ATP formado por uma molécula de glicose na glicólise aeróbica é na anaeróbica?Esse evento possui alto rendimento, resultando em um saldo de 36 moléculas de ATP para cada molécula de glicose. Isso quer dizer que, enquanto a respiração anaeróbica gera apenas dois ATPs, a aeróbica acaba gerando 36 além dos dois gerados pela glicólise.
Qual o saldo de ATP na respiração aeróbica?Saldo energético total da respiração aeróbia celular
Para cada molécula de glicose que entra na cadeia respiratória, formam-se 30 ou 32 ATP. Isso porque são necessários 2 NADH para formar 5 ATP e 2 FADH2 para formar 3 ATP na cadeia respiratória.
Quantos ATP são produzidos a partir da glicose em condições anaeróbias?Glicólise anaeróbica é uma forma de glicólise onde duas moléculas de ATP são geradas para cada molécula de glicose convertida em lactato, e caracteriza-se pela ausência (ou limitação) de Oxigênio.
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Qual é o saldo em ATP da Aerobiose a partir de uma molécula de glicose?
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