A respiração (do latim respiratio ) é um processo fisiológico que consiste na troca de gases com o meio ambiente . Respirar envolve absorver o ar, tomar parte de suas substâncias e expulsá-lo depois de modificá-lo. A célula, por outro lado, é a unidade fundamental dos organismos vivos que tem a capacidade de reprodução independente.
Essas definições nos permitem chegar mais perto da respiração celular, um conjunto de reações bioquímicas que ocorrem na maioria das células . O processo envolve a divisão do ácido pirúvico (produzido pela glicólise) em dióxido de carbono e água, juntamente com a produção de moléculas de trifosfato de adenosina (ATP).
Em outras palavras, a respiração celular envolve um processo metabólico pelo qual as células reduzem o oxigênio e produzem energia e água. Essas reações são indispensáveis para a nutrição celular .
A liberação de energia se desenvolve de maneira controlada. Uma parte dessa energia é incorporada às moléculas de ATP que, graças a esse processo, podem ser usadas em processos endotérmicos , como o anabolismo (a manutenção e o desenvolvimento do organismo).
É possível dividir a respiração celular em dois tipos: respiração aeróbica e respiração anaeróbica . Na respiração aeróbica, o oxigênio intervém como receptor dos elétrons que liberam as substâncias orgânicas. A respiração anaeróbica, por outro lado, não tem a participação de oxigênio, mas os elétrons recaem em outros receptores que são usualmente subprodutos do metabolismo de outros organismos.
É importante distinguir entre respiração anaeróbica e fermentação, que é um processo de redução interna da molécula processada.
Glucólise
Também conhecida como lise ou clivagem de glicose, a glicólise é realizada através de nove reações bem definidas, que catalisam nove enzimas diferentes. No final do processo, duas moléculas de ATP (adenosina trifosfato) e duas de NADH (a forma reduzida de NAD +, nicotinamida adenina dinucleotídeo) são obtidas de cada molécula de glicose.
As nove fases da glicólise estão detalhadas abaixo:
1) Tudo começa com a ativação da glicose (glicose + ATP -> glicose 6-fosfato + ADP). Uma porcentagem da energia que é liberada durante a produção de glicose 6-fosfato e ADP permanece na ligação que relaciona a molécula de glicose ao fosfato;
2) Uma isomerase catalisa uma reação que rearranja a glicose 6-fosfato, o que resulta na formação de 6-fosfato de frutose;
3) O ATP dá à frutose 6-fosfato um novo fosfato, para produzir frutose 1, 6-difosfato (frutose com fosfatos na primeira e na sexta prescrições). Esta reação é regulada pela enzima fosfofrutocinase. Até este ponto, duas moléculas de ATP foram invertidas e não houve recuperação de energia;
4) A divisão de frutose 1, 6-difosfato em dois açúcares de 3 carbonos: di-hidroxiacetona fosfato e gliceraldeído 3-fosfato;
5) Ocorre oxidação das moléculas de gliceraldeído 3-fosfato, isto é, ocorre a eliminação de átomos de hidrogênio e o dinucleotídeo de nicotinamida adenina (NAD +) é reduzido a NADH. É a primeira reação que traz uma certa recuperação de energia. O composto que é produzido nesta fase é o fosfoglicerato, que quando reagido com um fosfato inorgânico dá origem a 1, 3-difosfoglicerato;
6) A reação do fosfato com o ADP forma o ATP, dois por molécula de glicose, através de um processo de transferência de energia conhecido como fosforilação;
7) Uma transferência enzimática do grupo fosfato remanescente ocorre da posição três para dois;
8) Uma molécula de água é removida do carbono do composto 3, que concentra energia perto do grupo fosfato e produz ácido fosfoenolpirúvico (PEP);
9 O ácido fosfoenolpiruvânico transfere seu grupo fosfato para uma molécula de ADP, formando assim o ácido pirúvico e o ATP.