Respiração aeróbia

     A respiração aeróbia ocorre numa primeira fase a glicólise, no citoplasma da célula (citosol ou hialoplasma) e numa segunda fase dentro das mitocôndrias. Ocorrem, então, uma série de reações oxidação-redução em que acetor final de eletrões é o oxigénioe os produtos finais são a água e o dióxido de carbono.

     As mitocôndrias são organitos presentes nas células eucarióticas. São formadas por duas membranas fosfolipídicas, a externa é semelhante à membrana citoplasmática e a interna tem pregas formando as cristas mitocondriais orientadas para o interior onde se encontra a matriz mitocondrial. Dentro da mitocôndrias encontram-se proteínas, ribossomas e DNA. O número de mitocôndrias por célula é grande, principalmente em células cujo necessidade energética é elevada, como sejam as células nervosas, cardíacas, por exemplo A mitocôndria recebe o piruvato, vindo da degradação da glicose e o oxigénio oxida numa série de reações em cadeia com os compostos orgânicos, libertando energia transferida para moléculas ATP, formando-se água e dióxido de carbono. Esta energia será utilizada para a síntese de substâncias, divisão celular, transporte ativo, locomoção...

Equação geral da respiração aeróbia:

       Nessa equação, verifica-se que a molécula de glicose é degradada de maneira a originar substâncias relativamente mais simples. A degradação da glicose não pode ser efetuada de forma repentina, uma vez que a energia libertada seria muito intensa e comprometeria a vida da célula. É preciso, portanto, que esta seja dividida lentamente durante o processo. Assim, a Respiração Aeróbia é constituída basicamente por 4 fases:

1ª Etapa – Glicólise: Dá-se a degradação da molécula de glicose por glicólise que se transforma em ácido pirúvico ou piruvato, este processo ocorre no citosol da célula.

2ª Etapa - Formação de acetil-coenzima A: O piruvato entra na mitocôndria e na presença de oxigénio perde uma molécula de dióxido de carbono (é descarboxilado) e perde um hidrogénio que serve para reduzir o NAD

 (+) para formar o NADH + H (+) (é oxidado). Piruvato é descarboxilado e oxidado e formam-se duas acetil-coenzima A.

3ª Etapa - Ciclo de Krebs: No ciclo de Krebs dá-se namatriz da mitocôndriae é uma série de reações em que se dá oxidação completa da glicose, através de enzimas. Como se formam duas moléculas de acetil-coenzima A, dá-se 2 ciclos de Krebs ao mesmo tempo. Este conjunto de reações ocorre na matriz da mitocôndria e é catalisado por um conjunto de enzimas, destacando-se:

• as descarboxilases (catalisadores das descarboxilações) 
• as desidrogenases (catalisadores das reações de oxidação-redução que conduzem à formação de NADH).

       Por cada molécula de glicose degradada forma-se no ciclo de Krebs (no conjunto dos 2 ciclos) :

• 6 moléculas de NADH,
• 2 moléculas de FADH2 (função semelhante ao NADH),
• 2 moléculas de ATP 
• 4 moléculas de CO2.

4ª etapa - Cadeia transportadora de eletrões e fosforilação oxidativa: As moléculas transportadoras de eletrões, o NADH e o FADH2 vão percorrer uma cadeia transportadora de eletrões até chegarem ao oxigénio que é o acetor final. Esta cadeia transportadora, ou cadeia respiratória é constituída por proteínas existentes na membrana interna da mitocôndria e as moléculas NADH e FADH2 ao passarem pela cadeia vão sendo reduzidas e oxidadas até chegarem o oxigénio, produzindo energia que irá servir para transformar o ADP em ATP (fosforilação oxidativa). O Oxigénio quando recebe os eletrões reage com protões da matriz mitocondrial e forma água.