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Curso: Biblioteca de Biologia > Unidade 12
Lição 6: Variações da respiração celularConexões entre a respiração celular e outras vias
Como moléculas que não sejam a glicose entram na respiração celular. Uso de intermediários da respiração celular para a biossíntese.
Introdução
Até então, gastamos bastante tempo descrevendo as vias usadas para quebrar a glicose. Quando você se senta para almoçar, você pode comer um sanduíche de peru, um hambúrguer vegetariano, ou uma salada, mas você provavelmente não irá mergulhar em um balde de pura glicose. Então como os outros componentes da comida - como as proteínas, lipídios e os carboidratos não glicose - são quebrados para gerar ATP?
Como se vê, as vias da respiração celular que já vimos são fundamentais para a extração de energia de todas essas moléculas diferentes. Aminoácidos, lipídios e outros carboidratos podem ser convertidos em vários intermediários da glicólise e do ciclo do ácido cítrico, permitindo que penetrem a via da respiração celular através de uma multidão de portas laterias. Uma vez que essas moléculas entram nessa via, não faz diferença de aonde elas vêm: elas simplesmente irão percorrer as etapas restantes, produzindo NADH, FADH
Além disso, nem toda molécula que entra na respiração celular irá completar a via inteira. Da mesma forma que vários tipos de moléculas podem suprir a respiração celular através de diferentes intermediários, intermediários da glicólise e do ciclo do ácio cítrico podem ser removidos em vários estágios e usados para fazer outras moléculas. Por exemplo, diversos intermediários da glicólise e do ciclo do ácido cítrico são usados nas vias que sintetizam aminoácidos
Nas seções abaixo veremos alguns exemplos de como diferentes moléculas não glicose podem entrar na respiração celular.
Como os carboidratos entram na via
A maioria dos carboidratos entram na respiração celular durante a glicólise. Em alguns casos, entrar na rota envolve simplesmente a quebra do polímero de glicose em moléculas de glicose individuais. Por exemplo, o polímero de glicose "glicogênio" é feito e estocado no fígado e nas células musculares de nossos corpos. Se o nível de açúcar no sangue cai, o glicogênio irá ser quebrado em moléculas de glicose conjugadas a fosfato, que podem facilmente entrar na glicólise.
Os monossacarídeos não glicose também podem entrar na glicólise. Por exemplo, a sacarose (açúcar de mesa) é feita de glicose e frutose. Quando esse açúcar é quebrado, a frutose pode facilmente entrar na glicólise: a adição do grupo fosfato a transforma em frutose-6-fosfato, a terceira molécula da via de glicólise
Como as proteínas entram na via
Quando você come proteínas na comida, seu corpo tem que quebrá-las em aminoácidos antes que possam ser usadas por suas células. Na maior parte das vezes, os aminoácidos são reciclados e usados para fazer novas proteínas, não oxidados para servir de combustível.
Entretanto, se há mais aminoácidos do que o corpo precisa, ou se as células estão morrendo de fome, alguns aminoácidos irão se quebrar para dar energia via respiração celular. A fim de entrar na respiração celular, os aminoácidos precisam primeiro ter seu grupamento amino removido. Essa etapa forma amônia
Uma vez que foram desaminados, diferentes aminoácidos entram nas vias de respiração celular em diferentes etapas. As propriedades químicas de cada aminoácido determina em qual intermediário ele poderá ser mais facilmente convertido.
Por exemplo, o aminoácido glutamato, que possui uma cadeia lateral de ácido carboxílico é convertido no intermediário do ciclo do ácido cítrico: o α-cetoglutarato. Esse ponto de entrada para o glutamato faz sentido porque ambas as moléculas tem estruturas similares, com dois grupos carboxila, como mostrado abaixo
Como os lipídios entram na via
Gorduras, mais formalmente conhecidas como triglicerídeos,podem ser quebradas em dois componentes que entram nas vias de respiração celular em etapas diferentes. Um triglicerídeo é feito de uma molécula de três carbonos chamada de glicerol e de três caudas de ácido-graxo ligadas ao glicerol. O glicerol pode ser convertido em gliceraldeído-3-fosfate, um intermediário da glicólise e continua durante o restante da via da respiração celular.
Ácidos graxos, por outro lado, devem ser quebrados por um processo chamado de beta-oxidação, que ocorre na matriz mitocondrial. Na beta-oxidação as caudas dos ácido-graxo são quebradas em uma série de unidades de dois carbonos que combinam-se com a coenzima-A, formando o acetil CoA. Esse acetil CoA alimenta o ciclo do ácido cítrico
Respiração Celular: é uma via de mão dupla
Pensamos muito sobre como as moléculas podem entrar na respiração celular, mas também é importante considerar como elas podem sair. As moléculas na via de respiração celular podem sair em diferentes etapas e podem ser usadas para construir outras moléculas, incluindo aminoácidos, nucleotídeos, lipídios e carboidratos.
Para dar apenas um exemplo, a acetil CoA (mencionada cima), que é produzida na respiração celular pode ser desviada do ciclo do ácido cítrico e usada para construir o lipídio colesterol. O colesterol forma a espinha dorsal dos hormônios esteroides no nosso corpo, como a testosterona e estrogênio.
Se é melhor "queimar" moléculas de combustível via respiração celular ou usá-las para construir outras moléculas depende das necessidades da célula - e dessas necessidades também depende que moléculas específicas serão construídas a partir delas.
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Gostei muito! Assim ficou mais fácil de explicar aos alunos!(2 votos)