Respiração Aeróbia

A respiração aeróbia desenvolve-se sobretudo nas mitocôndrias, isto porque apenas uma fase, das quatro que a constituem, ocorre no hieloplasma.

C₆H₁₂O₆ + O₂ -> 6 CO₂ + 6 H₂O + energia

Nessa equação, verifica-se que a molécula de glicose (C₆H₁₂O₆) é dividida de maneira a originar substâncias relativamente mais simples (CO₂ e H₂O). A divisão da glicose, entretanto, não pode ser efectuada de forma repentina, uma vez que a energia liberada seria muito intensa e comprometeria a vida da célula. É preciso, portanto, que esta seja dividida lentamente durante o processo.
Assim, a Respiração Aeróbia é constituída basicamente por quatro fases: a Glicólise, A Formação de Acetil-coezima A, o ciclo de Krebs e a cadeia respiratória.

Glicólise

Glicólise significa " quebra " da glicose. Nesse processo, a glicose converte-se em duas moléculas de um ácido orgânico dotado de 3 carbonos, denominado ácidopirúvico (C₃H₄O₃).
 Para a ser activada e tornar-se reactiva a célula consome 2 ATP (armazena energia química extraída dos alimentos distribuindo de acordo com a necessidade da célula). No entanto, a energia química liberada no rompimento das ligações químicas da glicose permite a síntese de 4 ATP. Portanto, a glicólise apresenta um saldo energético positivo de 2 ATP.

Formação de Acetil-coezima A

O ácido pirúvico, na presença de oxigénio, entra na mitocôndria, onde é descarboxilado (perde uma molécula de dióxido de carbono) e oxidado, isto é, perde um hidrogénio, que é usado para reduzir o NAD +, formando NADH e H +

Ciclo de krebs

O ciclo de krebs é um conjunto de reacções metabólicas que conduz à oxidação completa da glicose. Este conjunto de reacções ocorre na matriz da mitocôndria e é catalizado por um conjunto de enzimas, destacando-se as descarboxilases (catalizadores das descarboxilações) e as desidrogenases (catalizadores das reacções de oxidação-redução que conduzem à formação de NADH).
Ainda no Ciclo de Krebs, cada molécula de glicose conduz à formação de duas moléculas de ácido pirúvico, as quais originam duas moléculas de Acetil-coezima A. Devido à combinação do grupo acetil (que tem dois carbonos) coezima A  com o ácido Oxaloacético com quatro carbonos, forma-se o ácido cítrico com seis carbonos.   
Assim, por cada molécula de glicose degradada, formam-se no ciclo de krebs:
-seis moléculas de NADH;
-duas moléculas de FADH^²;
-duas moléculas de ATP;
-quatro moléculas de CO₂                                                                                                                                                                                         

Cadeia respiratória 

Essa fase ocorre nas cristas mitocôndriais. Os electrões e protões retirados da glicose e presentes nas moléculas de FADH₂ e NADH₂ são transportados até o oxigénio, formando água. Dessa maneira, na cadeia respiratória o NAD e o FAD funcionam como transportadores de hidrogénios.
Depois disto tudo podemos dizer que o processo respiratório aeróbio pode, então, ser equacionado assim:

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ -> CO₂ + 6 H₂O + 38 ATP

Ciclo de Krebs (clique na imagem para ampliar)

                          



Fonte: Mundo Vestibular

Iniciação à respiração celular.

 A respiração é o resultado da oxidação  de compostos orgânicos e não apenas o resultado de trocas gasosas. É a oxidação de compostos orgânicos para a produção de energia, porém ela é um processo muito complexo, que produz vários compostos importantes para o metabolismo, além de energia.

A respiração ocorre em todas as células vivas, portanto em todas as partes da planta. A energia liberada a partir da oxidação dos alimentos será utilizada na síntese de substâncias, absorção de sais minerais, entre outros processos, não existindo um órgão sede.

Ela é de fundamental importância para a vida, tendo como conseqüência a morte celular caso pare. A intensidade da respiração varia conforme a necessidade metabólica de cada célula e pode ser medida através do gás carbônico liberado e pelo oxigênio absorvido. Como a fotossíntese e a respiração ocorrem ao mesmo tempo e uma usa os produtos da outra, a respiração deve ser medida no escuro.

Respiração nos órgãos vegetais

Raízes: A respiração neste órgão da planta é intensa e o açúcar utilizado é proveniente do floema. Este açúcar é produzido nas folhas. A energia liberada é utilizada para o crescimento da raiz, absorção e acúmulo de nutrientes e síntese de compostos celulares, utilizando oxigênio proveniente das folhas.

Caule: a região de crescimento do caule, chamada câmbio, é a que mais precisa de energia, por conta da sua atividade metabólica, e por isso esta é a parte do caule que mais precisa de energia. O substrato também vem do floema.

Folhas: Sabe-se que a eliminação de gás carbônico pelas folhas é constante, por toda a vida. Um pouco antes da abscisão ocorre um aumento na respiração da folha, seguida de uma diminuição, e em seguida, a abscisão.

Frutos: Nas fases iniciais de formação do fruto, a respiração de taxas altíssimas por causa da intensa atividade celular. Esta atividade diminui após um curto período de desenvolvimento e próximo ao fim da fase de maturação há um aumento, seguido de um decréscimo, período chamado de climatério.

Germinação das sementes: Durante a germinação a semente produz muitas enzimas e hormônios que promovem o crescimento, resultando em quebra de moléculas e produção de açúcares que serão consumidos na respiração e crescimento. A liberação de gás carbônico pela respiração faz com que o peso da semente diminua.

Fatores que interferem na respiração

Substrato disponível: Carboidratos, aminoácidos e lipídios são os principais substratos, e qualquer alteração nestes compostos interfere na respiração.

Temperatura: O aumento da temperatura ocasiona uma maior taxa respiratória, logo a diminuição da temperatura provoca uma diminuição da respiração.

Oxigênio: Na ausência do oxigênio a planta para de respirar aerobicamente e passa a fazer catabolismo anaerobicamente ou fermentação.

Gás carbônico: O aumento na concentração do gás carbônico pode diminuir a respiração.

Ponto de Compensação

Chamamos de ponto de compensação o momento em que as taxa de fotossíntese em uma planta é igual à taxa de respiração, ou seja, todo o oxigênio produzido é utilizado pela planta, e o mesmo ocorre com o gás carbônico.

Fermentação

Fermentação é o processo pelo qual os alimentos são oxidados de forma anaeróbica, sendo a mais comum chamada de fermentação alcoólica e tem como produto final o álcool etílico (C₂H₅OH). Este tipo de respiração ocorre na ausência do oxigênio, porém algumas bactérias e fungos podem fazê-la mesmo na presença deste gás, pois são incapazes de utilizá-los na respiração.

A fermentação alcoólica é realizada por leveduras, principalmente da espécie Saccharomyces cerevisiae, bactérias e algumas plantas superiores e pode ser representada pela seguinte equação:

C₆H₁₂O₆ -> 2C₂H₅OH + 2 CO₂ + ATP

A fermentação possui duas etapas principais:

1 – Ocorre a quebra de uma molécula de glicose por um processo chamado glicólise. Ela é oxidada a ácido pirúvico.

2 – Formação de aldeído acético e gás carbônico a partir do ácido pirúvico. Mais tarde o aldeído acético se reduz a álcool etílico.

A fermentação alcoólica não substitui completamente a respiração na planta, pois o álcool formado, em grandes quantidades, pode ser tóxico para a célula.

Fonte: InfoEscola