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Biologia do Ensino Médio
Curso: Biologia do Ensino Médio > Unidade 3
Lição 3: Respiração celularRespiração celular
A respiração celular é um processo químico no qual as ligações das moléculas de comida e das moléculas de oxigênio são quebradas e novos compostos são formados para transportar a energia até os músculos. A respiração celular também libera a energia necessária para manter a temperatura do corpo, apesar da transferência contínua de energia para o ambiente ao redor. Versão original criada por Sal Khan.
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Transcrição de vídeo
RKA3JV - Alô, moçada!
Tudo bem com vocês? Na aula de hoje, aqui
na Khan Academy Brasil, iremos aprender
sobre respiração celular, um processo bioquímico
importantíssimo. Você já parou para pensar
em como aquele pão gostoso vira energia
no seu corpo? A respiração celular
é responsável por aproveitar as fontes energéticas
que os alimentos possuem. Essas fontes são
transformadas em energia para que o nosso
corpo utilize, então, para nos
manter vivos, como controlar a temperatura
corporal e muito mais. Comecemos pela equação
geral da respiração celular. Nada mais é do que uma
série de reações químicas. Temos aqui a glicose, eu vou
colocar uma imagem dela aqui, veja. Utilizando, então, o oxigênio,
aquele mesmo que a gente respira, sabe? Produzindo, então,
dióxido de carbono, que é aquele gás que
exalamos na respiração. Produzindo também
um pouco de água e, claro, energia
na forma de ATP. Opa, parou! ATP, como assim?
Aqui está o tal do ATP. Bom, você não precisa decorar
as estruturas químicas, tudo bem? Mas é importante saber
o que elas significam, a importância
delas nesse processo. Repare que a
molécula de glicose é feita por vários átomos
ligados entre eles. Estas ligações químicas,
quando rompidas, geram energia. O ATP, por sua vez, é a
abreviação de adenosina trifosfato. É composto por
uma base nitrogenada, uma molécula de ribose
e três átomos de fósforo, todos ligados
entre si. Geralmente, o ATP se encontra
na forma de ADP (adenosina difosfato), ou seja, com
dois fósforos. Quando as ligações químicas
da molécula de glicose se rompem, a energia é liberada
e capturada pelo ADP, tornando-se o ATP agora
com três grupos fosfato. E qual é a vantagem de se
utilizar a energia na forma de ATP? À medida que você vai avançando
os seus estudos na Biologia, você verá que o ATP, igual a este
que eu coloquei aqui para você, pode perder este fosfato,
liberando energia para que processos
custosos possam acontecer, como, por exemplo, fornecer
energia para os músculos funcionarem. O ATP funciona como
uma moeda energética que paga para algumas
reações acontecerem. Vamos entender
um pouco melhor como esse processo
de respiração celular funciona. Primeiro, eu
vou te situar. Aqui nós temos
uma célula eucariótica, aqui o citosol
desta célula e esta célula possui uma organela
especial chamada de mitocôndria. A primeira etapa do processo
de respiração celular acontece no citosol e
é chamado de glicólise. "Glico" de glicose
e "lise" de quebra, literalmente, a
quebra da glicose. A glicose, após sofrer glicólise,
é quebrada ao meio produzindo duas moléculas
chamadas de piruvato. Nós aprofundaremos este processo
com mais detalhes em vídeos futuros. Mas para que você saiba, só neste
processo de quebrar a glicose ao meio e produzindo
2 piruvatos, nós já produzimos a energia
na forma de ATP e NADH. Ok, eu sei que está
parecendo muito complexo, porque são vários termos
novos e reações químicas, mas fique tranquilo. O NAD+ é esta molécula aqui
que você vê na tela. NAD significa nicotinamida
adenina dinucleotídeo, ela é uma molécula capaz de
capturar prótons de hidrogênio que são produzidos na reação
de quebra da glicose, transformando
o NAD+ em NADH, ou seja, sua
forma reduzida. Repare, na aula
de hoje, que a Química dá a mão
com a Biologia, não é mesmo? Bom, uma vez formado o NADH,
ele é capaz de fornecer muita energia, contribuindo para a formação
de mais moléculas de ATP. Vamos recapitular
até aqui? Temos a glicose sofrendo uma
reação chamada de glicólise, que é a quebra da glicose em
duas moléculas de piruvato. Este processo acontece
no citosol da célula, que produz algumas
moléculas de ATP e NADH. Seguindo, então. A próxima etapa,
acontece na mitocôndria. Os piruvatos produzidos no citosol
viajam até a matriz mitocondrial. Agora, acontecerá uma etapa
chamada de ciclo de Krebs ou ciclo do
ácido cítrico. É chamado ciclo, porque
é uma reação em cadeia que quando chega ao seu final
volta para onde a reação começou. E não que seja importante
saber todos os detalhes agora, mas a reação só começa utilizando
uma molécula chamada de acetilcolina e uma série de reações
químicas acontecem agora. Aliás, esta etapa também é conhecida
como o ciclo do ácido cítrico, porque uma das moléculas
intermediárias é o citrato. Esta etapa, o ciclo de Krebs
ou ciclo do ácido cítrico, produz ATP,
NADH, e FADH₂, também chamada de flavina
adenina dinucleotídeo, FAD, mais dois prótons
de hidrogênio formando FADH₂ É mais uma molécula que
é capaz de guardar energia para utilizar depois
na formação de mais ATP. Então, uma vez que
você tenha alguns ATP e um monte
de NADH e NADH₂, agora inicia a última
etapa da respiração celular chamada de cadeia transportadora
de elétrons ou fosforilação oxidativa. Nesta etapa, os NADH
e FADH₂ produzidos vão para a crista mitocondrial e doam
sua energia para formar mais ATP. Os elétrons contidos nessas
duas moléculas, NADH e FADH₂, vão passando pelas membranas
da crista mitocondrial, especificamente
por proteínas, e vão doando sua energia para
que os prótons de hidrogênio fornecidos por
essas moléculas, possam se acumular
nesta região aqui chamada de espaço
intermembranar da mitocôndria. Este gradiente de concentração
de prótons de hidrogênios atravessam uma outra
proteína que, por fim, forma ainda
mais moléculas de ATP. Eu sei que pode estar
parecendo muito complexo nesta altura
do campeonato, mas eu prometo que
em vídeos futuros você verá mais
detalhes, tudo bem? Eu apenas estou dando uma
visão geral do processo para você. Mas o importante aqui hoje
é notar que a glicose armazena energia e ela está
presente nos alimentos que ingerimos. Mas nós não usamos essa
energia diretamente, percebeu? Nós temos que realizar a etapa
de respiração celular para converter
esta glicose em ATP, a moeda energética da célula,
que é muito mais facilmente utilizada pelas células para fazerem
seus processos químicos. Eu mostrei no início
a foto de um pão, os carboidratos são apenas um tipo
de composto energético, o mais utilizado. Proteínas e gorduras também
são fontes de energia, mas são secundárias. O nosso corpo dá preferência
para utilizar os carboidratos, depois os lipídeos,
só depois as proteínas. Em algumas
situações específicas, essas outras fontes de energia
podem ser utilizadas adaptando os
processos químicos para funcionarem durante
a respiração celular. Lembra do oxigênio
aqui na equação global? Ele é um aceptor
de elétrons e é importantíssimo na etapa de
cadeia transportadora de elétrons. Durante esta etapa, também são
produzidas moléculas de água. E o gás carbônico produzido? Bom, ele é produzido
durante o ciclo de Krebs ou ciclo do ácido cítrico,
e é liberado na nossa expiração. Terminamos
por hoje. Bons estudos
e até a próxima!