Variações da respiração celular
Como as células extraem energia da glicose sem oxigênio. No fermento, as reações anaeróbias produzem álcool, enquanto em seus músculos, elas produzem ácido láctico.
Variações da respiração celular
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Em condições de exercício intenso, o gás oxigênio obtido pela respiração pulmonar pode ser insuficiente para suprir as necessidades das células musculares no trabalho de obter energia a partir da respiração celular.
No entanto, mesmo na ausência de gás oxigênio, nossas células musculares podem realizar a liberação da energia disponível na glicose, levando à formação de moléculas de ATP, ainda que em menor quantidade. Nessas condições, as células musculares realizam a fermentação láctica, processo que é praticamente idêntico à glicólise (primeiro conjunto de reações da respiração celular), com a diferença de que o ácido pirúvico é transformado em ácido láctico com a formação de 2 ATPs:
Sendo: C6H12O6 - glicose, ADP - difosfato de adenosina e Pi - fósforo inorgânico; C3H6O3 - ácido láctico e ATP- trifosfato de adenosina.
Apesar do rendimento energético menor, a fermentação garante o fornecimento de energia para o músculo. O ácido láctico formado nessas condições tem sido associado à dor muscular e à fadiga características da realização intensa de exercícios físicos. Pesquisas recentes, entretanto, têm mostrado que as dores são causadas por microlesões das fibras musculares e não pelo ácido láctico, já que ele é rapidamente metabolizado e eliminado.
A fermentação láctica que pode ocorrer no interior de nossas células também é realizada por outros seres vivos, como alguns fungos e protozoários, além de certas bactérias, como as do gênero Lactobacillus, que fermentam o leite. O ácido produzido por elas é o responsável pela coagulação das proteínas do leite, formando o coalho. Por isso, essas bactérias são utilizadas para a fabricação de queijos, iogurtes e coalhadas.
Fermentação alcoólica
Há ainda um outro tipo de fermentação realizado por certos fungos, como as leveduras (Saccharomyces cerevisae), que podem viver em ausência do gás oxigênio. É a fermentação alcoólica, em que o ácido pirúvico é transformado em gás carbônico e etanol (ou álcool etílico), com o mesmo rendimento de 2 ATPs.
Sendo: C2H5OH - etanol ou álcool etílico
Este processo também vem sendo usado pelo ser humano, há muito tempo, na fabricação de bebidas alcoólicas - como vinho, cerveja e cachaça - e na indústria de panificação. No segundo caso, o gás carbônico é o responsável pelo crescimento e pelos "furinhos" da massa, enquanto o álcool evapora durante o processo de cozimento. Mais recente é o uso da fermentação alcoólica para a fabricação do álcool combustível, a partir do açúcar da cana.
Na primeira imagem vemos os "furinhos" na massa de pão, produzidos pelo gás carbônico. Na segunda, fermentação do caldo de cana para a produção de cachaça.
Seres anaeróbios e aeróbios
Os seres vivos capazes de obter energia, mesmo na ausência de gás oxigênio, são chamados de anaeróbios, por oposição aos aeróbios, aqueles que realizam a respiração celular. As leveduras são um exemplo de seres vivos chamados anaeróbios facultativos, já que podem realizar os dois processos (respiração celular e fermentação), dependendo das condições ambientais em que se encontrem.
Há ainda certas bactérias chamadas de anaeróbias obrigatórias, para as quais a presença de gás oxigênio leva à morte, como é o caso de vários microrganismos patogênicos. Por isso, o simples uso da água oxigenada em ferimentos pode impedir infecções. Ao entrar em contato com uma enzima presente no sangue do ferimento, a água oxigenada libera o gás oxigênio que mata esses microrganismos.
Todos os seres vivos necessitam de energia para viver. A forma de obtenção dessa energia é variada e envolve processos diversos e complexos, conhecidos como metabolismo. Alguns seres sintetizam seu alimento (açúcares) utilizando o processo da fotossíntese. São os chamados produtores. Outros seres vivos se alimentam justamente desses produtores.
O processo de fotossíntese é realizado por células especializadas que contêm clorofila, um pigmento capaz de transformar a energia luminosa em energia química, que pode ser aproveitada diretamente pelos seres vivos, ao contrário da luminosa. Nessa reação, os grupamentos atômicos de gás carbônico, água e sais minerais, em presença de luz, são transformados em gás oxigênio e açúcares.
O produtor, dentro de cada uma de suas células (mais especificamente nas mitocôndrias de todas as células) utiliza e transforma a glicose (um tipo de açúcar), liberando energia que a célula consegue utilizar em suas atividades. Esse processo é conhecido como respiração celular.
Parte dos açucares produzidos na fotossíntese é utilizada diretamente pelos produtores. O restante será armazenado e servirá de fonte de energia (alimento) para os herbívoros, que serão consumidos por outros consumidores transferindo a eles matéria e energia.
Respiração com ou sem oxigênio
A respiração celular é um processo metabólico realizado continuamente por todos os seres vivos (exceto os vírus) para obtenção de energia que os mantenha vivos. Algumas espécies de bactéria não necessitam do oxigênio para a respiração celular, executando um processo conhecido como respiração anaeróbica. Já a grande maioria dos seres vivos (todos os animais, vegetais, muitas espécies de fungos e bactérias) realizam a respiração aeróbica, ou seja, necessitam do oxigênio para que ocorra a reação de respiração celular.
Fotossíntese e respiração celular
Nas mitocôndrias de todas as células, a glicose reage com o oxigênio, ambos os grupamentos atômicos são desmontados e um novo arranjo é estabelecido, formando água e gás carbônico.
Comparando as equações químicas dos processos de fotossíntese e respiração celular escritas acima, percebe-se que são reações inversas: a fotossíntese capta a energia solar e a transforma em energia química; a respiração celular, por sua vez, libera a energia captada para ser utilizada nos processos vitais.
Os seres fotossintetizantes fazem a fotossíntese apenas na presença de luz, o que ocorre normalmente durante o dia, e todas as células dos corpos fazem respiração celular o dia todo, enquanto permanecerem vivas.
Reações químicas inversas
A frase a seguir é tida como verdadeira por muitas pessoas: "As plantas fazem fotossíntese durante o dia e respiram à noite". No entanto, é uma afirmação falsa e não está impressa em nenhum livro científico.
A respiração celular e a fotossíntese são reações químicas inversas, em que os reagentes de uma correspondem ao produto da outra, mas não são processos antagônicos. Essas reações ocorrem em diferentes organelas das células e na maioria das vezes em células distintas. Para que a fotossíntese ocorra é necessária a presença da luz.
Quando uma região do planeta é iluminada pela energia radiante vinda do Sol, costuma-se dizer que é dia naquele local. Então, a fotossíntese ocorre no período diurno. A respiração celular independe da luz para ocorrer, portanto se processa nos dois períodos, noturno e diurno.
Confira o ciclo da fotossíntese
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