Respiração

Na linguagem vulgar, respiração é o acto de inalar e exalar ar através da boca ou das cavidades nazais.

Esta renovação do ar das vias aéreas condutoras e dos alvéolos, que ocorre nos períodos da inspiração e da expiração pulmonar é denominada de ventilação pulmonar. Modos de ventilação pulmonar:

• Sem o uso de aparelho, ou seja: ventilação pulmonar espontânea,
• Com o auxílio de aparelho, ou seja: ventilação pulmonar mecânica.

Respiração e ventilação pulmonar são processos totalmente distintos, portanto, diferentes, então, estes termos não se equivalem e não devem ser usados como sinônimos.

A respiração celular

Do ponto de vista da fisiologia, respiração é o processo pelo qual um organismo vivo troca oxigénio e dióxido de carbono com o seu meio ambiente.

Do ponto de vista da bioquímica, respiração celular é o processo de conversão das ligações químicas de moléculas ricas em energia em energia que possa ser usada nos processos vitais.

O processo básico da respiração celular é a oxidação da glicose, que se pode expressar pela seguinte equação química:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + energia

Este artigo centra-se nos fenómenos da respiração celular, que se processa segundo duas sequências básicas:

1. Glicólise e
2. Oxidação do piruvato através de um de dois processos:

a) Respiração aeróbica

b) Respiração anaeróbica

Oxidação do piruvato

De acordo com o tipo de metabolismo, existem duas sequências possíveis para a oxidação do piruvato proveniente da glicólise:

Respiração aeróbica

A respiração aeróbia requer oxigénio. Cada piruvato que entra na mitocôndria e é oxidado a um composto com 2 carbonos (acetato) que depois é combinado com a Coenzima-A, com a produção de NADH e libertação de CO2. De seguida, inicia-se o ciclo de Krebs. Neste processo, o grupo acetil é combinado com compostos com 4 carbonos formando o citrato (6C). Por cada ciclo que ocorre liberta-se 2CO2, NADH e FADH2. No ciclo de Krebs obtém-se 2 ATPs. Numa ultima fase - cadeia transportadora de electrões (ou fosforilação oxidativa) os electrões removidos da glicose são transportados ao longo de uma cadeia transportadora, criando um gradiente protónico que permite a fosforilação do ADP. O aceitador final de electrões é o O2,que, depois de se combinar com os electrões e o hidrogénio, forma água. Nesta fase da respiração aeróbia a célula ganha 32 moléculas de ATP. Isso faz um total ganho de 36 ATP durante a respiração celular em que intervém o oxigénio.

Respiração anaeróbica

A respiração anaeróbica envolve um receptor de eléctrons diferente do oxigénio e existem vários tipos de bactérias capazes de usar uma grande variedade de compostos como receptores de eléctrons na respiração: compostos nitrogenados, tais como nitratos e nitritos, compostos de enxofre, tais como sulfatos, sulfitos, dióxido de enxofre e mesmo enxofre elementar, dióxido de carbono, compostos de ferro, de manganés, de cobalto e até de urânio.

No entanto, nenhum destes , a respiração anaeróbica só ocorre em ambientes onde o oxigénio é escasso, como nos sedimentos marinhos e lacustres ou próximo de nascentes hidrotermais submarinas.

Uma das sequências alternativas à respiração aeróbica é a fermentação, um processo em que o piruvato é apenas parcialmente oxidado, não se segue o ciclo de Krebs e não há produção de ATP numa cadeia de transporte de eléctrons. No entanto, a fermentação é útil para a célula porque regenera o dinucleótido de nicotinamida e adenina (NAD), que é consumido durante a glicólise.

Os diferentes tipos de fermentação produzem vários compostos diferentes, como o etanol (o alcool das bebidas alcoólicas, produzido por vários tipos de leveduras e bactérias) ou o ácido láctico do iogurte.

Outras moléculas, como NO₂, SO₂ são os aceptores finais na cadeia de transporte de elétrons.

Ligações externas

• Respiração e fermentação
• Univ. of Virginia - detailed diagram of glycolysis
• Rensselaer Polytechnic Institute – Glycolysis and fermentation