Por que a respiração anaeróbia é menos eficiente que a respiração aeróbia?

Bacharel em Ciências Biológicas (UNITAU, 2012)
Pós-graduação Lato Sensu em Perícia Criminal (Grupo Educacional Verbo Jurídico, 2014)

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A respiração aeróbica ou aeróbia se trata dos processos bioquímicos que visam à obtenção de energia com o envolvimento do oxigênio nas reações, como ocorre em diversos eventos da fosforilação oxidativa.

A energia, que é o produto final dessas reações, é proveniente da molécula de ATP, adenosina trifosfato. O ATP é uma molécula “relativamente” simples composta pela base nitrogenada adenina, açúcar e três fosfatos. A energia que tanto se fala é oriunda, justamente, das duas ligações que unem os fosfatos. Elas são ligações de alta energia que, quando necessário para alguma função ou reação do corpo, são quebradas liberando energia suficiente para esses eventos.

A respiração aeróbica pode ser dividida em duas fases: uma fase anaeróbica e outra aeróbica. A fase anaeróbica é composta pela glicólise, que também ocorre na respiração anaeróbia. Essa etapa ocorre no citosol das células e se refere à transformação da glicose em ácido pirúvico ou piruvato. No decorrer dessas reações anaeróbicas, a molécula de adenosina difosfato, ou ADP, recebe um fosfato gerando, assim, o ATP. Mais especificamente, ao fim dessas reações ocorreu o consumo e a produção de energia, sendo assim é possível afirmar que o saldo das reações é a produção de duas moléculas de ATP e outras duas de piruvato para cada molécula de glicose.

Após a etapa anaeróbica ocorre a etapa aeróbica. Os piruvatos produzidos migram para as mitocôndrias onde ocorrerá a outra fase do processo respiratório: a fosforilação oxidativa. Veja bem, a fosforilação oxidativa se trata de uma série de eventos que, grosso modo, realizam a degradação do ácido pirúvico até que se formem água e gás carbônico. Esse evento possui alto rendimento, resultando em um saldo de 36 moléculas de ATP para cada molécula de glicose. Isso quer dizer que, enquanto a respiração anaeróbica gera apenas dois ATPs, a aeróbica acaba gerando 36 além dos dois gerados pela glicólise.

Vale ressaltar que essas reações que ocorrem na mitocôndria não dependem, exclusivamente, da quebra da glicose (evento anaeróbico). O piruvato, produto da glicolise, pode ser substituído, e frequentemente o é, por ácidos graxos. Isso ocorre porque o acido pirúvico é utilizado para formar um composto denominado Acetil Coenzima A ou Acetil CoA. Nesse sentido, a Acetil CoA também pode ser produzida pela degradação de ácidos graxos por uma reação denominada β oxidação.

Enfim, a respiração celular aeróbica se trata dos eventos que geram energia utilizando o oxigênio, existindo no processo uma etapa em que esse elemento não é utilizado. É uma estratégia de obtenção de energia altamente eficiente e representa um dos motivos que possibilitaram o surgimento de seres tão complexos como se é visto hoje em dia. Isso se faz verdadeiro porque o rendimento energético da respiração anaeróbica seria insuficiente para suprir as necessidades dessas formas de vida.

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/bioquimica/respiracao-aerobica/

Todas as células necessitam de energia para manter seu funcionamento e para isso utilizam um processo chamado respiração celular para oxidar, quebras e retirar energia contidas em moléculas como a glicose.

Esse processo envolve várias etapas e é uma das principais atividades das células, pois é através deste processo que a célula consegue produzir energia para manter ativo todo o seu metabolismo.

As mitocôndrias, no caso das células eucariontes, tem um papel fundamental na respiração celular, pois a maior parte deste processo ocorre em seu interior. Nesta aula você vai ver e  entender todos esses passos.

Respiração celular é o processo bioquímico que as células realizam para retirar energia das moléculas e usar essa energia em seus processos vitais. Os dois tipos principais são a respiração anaeróbia (sem a utilização de oxigênio) e respiração aeróbia (com utilização de oxigênio).

Durante a respiração, as células produzem a energia de que precisam para sobreviver, utilizando oxigênio para quebrar a glicose e armazenar sua energia em moléculas de trifosfato de adenosina (ATP).

A respiração celular é crítica para a sobrevivência da maioria dos organismos porque a energia na glicose não pode ser usada pelas células até que seja armazenada no ATP (Adenosina Trifosfato).

A produção de ATP pode ocorrer em diversos pontos de uma célula, mas é função da mitocôndriarealizar a respiração.

Por que a respiração anaeróbia é menos eficiente que a respiração aeróbia?

As células usam ATP para alimentar praticamente todas as suas atividades – para crescer, dividir, substituir partes de células gastas e executar muitas outras tarefas.

A respiração celular fornece a energia necessária para que uma ameba se deslize em direção à comida, para que um peixe nada até encontrar uma presa ou a bailarina para executar saltos impressionantes.

A respiração celular ocorre dentro de uma célula constantemente, dia e noite, e se ela cessa, a célula – e, finalmente, o organismo – morre.

Dois ingredientes críticos necessários para a respiração celular são glicose e oxigênio. A glicose utilizada na respiração celular entra nas células de várias maneiras.

Plantas, algas e certas bactérias fazem sua própria glicose através de fotossíntese, o processo pelo qual as plantas usam luz para converter dióxido de carbono e água em açúcar.

Os animais obtêm glicose comendo plantas, fungos e bactérias absorvem glicose à medida que quebram os tecidos de plantas e animais.

Independentemente de como eles obtêm, as células devem ter um suprimento constante de glicose para que a produção de ATP seja contínua.

O oxigênio está presente no ar, e também é encontrado dissolvido em água. Ele se difunde em células – como em bactérias, fungos, plantas e muitos animais aquáticos, como esponjas e peixes – ou são inalados – como em animais mais complexos, inclusive humanos.

Principais etapas da respiração celular

Até que uma célula consiga produzir energia na forma de ATP, há várias etapas. Entre as principais podemos citar:

  1. Glicólise
  2. oxidação do piruvato
  3. Ciclo de Krebs
  4. Fosforilação oxidativa
  5. Cadeia transportadora de elétrons

A respiração celular às vezes é referida como respiração aeróbica, o que significa que ocorre na presença de oxigênio.

A respiração celular transfere cerca de 40% da energia da glicose para o ATP. O resto da energia da glicose é liberada como calor, que os organismos de sangue quente usam para manter a temperatura corporal, e os organismos de sangue frio liberam-se para a atmosfera.

A respiração celular é surpreendentemente eficiente em comparação com outros processos de conversão de energia, como a queima de gasolina, na qual apenas cerca de 25% da energia é usada e cerca de 75% é liberada como calor.

Enquanto a maioria dos organismos realiza a respiração celular para produzir ATP, alguns não conseguem produzir ATP através desse processo porque vivem em ambientes anaeróbicos ou ambientes que não possuem oxigênio. Esses organismos, tipicamente bactérias, dependem de processos anaeróbicos, como a fermentação para gerar seu ATP.

Aqui faço uma obervação. Várias referências bibliográficas chamam a fermentação como respiração anaeróbica. Na prática, a respiração anaeróbica ocorre sem a presença de oxigênio e é bem menos eficiente que a respiração aeróbica.

Slide sobre respiração celular

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Referências bibliográficas

  • Bear, Robert, David Rintoul, Bruce Snyder, Martha Smith-Caldas, Christopher Herren e Eva Horne. “Visão geral da respiração celular”. Princípios de Biologia. OpenStax CNX. Última modificação em 13 de maio de 2016. http://cnx.org/contents/[email protected]:[email protected]/Overview-of-Cellular-Respirati .
  • OpenStax College, Anatomy & Physiology. “Metabolismo de carboidratos”. OpenStax CNX. Última modificação em 24 de fevereiro de 2014. http://cnx.org/contents/[email protected]:[email protected]/Carbohydrate-Metabolism .

Por que a respiração anaeróbia é menos eficiente que a respiração aeróbia explique?

Respiração celular anaeróbica A respiração anaeróbica acontece sempre no citoplasma das células e não é uma forma muito eficaz de gerar ATP. Isso porque, no final do processo, a energia gerada é bem pouca — mais especificamente, um mol de glicose vai gerar somente dois mols de ATP.

Porque a respiração aeróbica é mais eficiente?

O processo de respiração aeróbica é muito mais eficiente que o da fermentação: para cada molécula de glicose degradada, são produzidas na respiração 38 moléculas de ATP, a partir de 38 moléculas de ADP e 38 grupos de fosfatos.

Qual é a diferença entre respiração anaeróbica é aeróbica qual é mais eficiente na obtenção de energia?

A respiração aeróbica é aquela que utiliza oxigênio como aceptor final. A anaeróbica, por sua vez, não utiliza essa substância. A grande maioria dos seres vivos realiza respiração aeróbica para produzir energia, entre eles algumas bactérias, protistas, fungos, plantas e animais.

Por que a respiração aeróbia é sempre mais vantajosa que a anaeróbia?

Essa abordagem permite-lhes obter mais ATP a partir de suas moléculas de glicose quando o oxigênio está presente — já que a respiração celular aeróbica produz mais ATP do que as vias anaeróbicas — e também manter o metabolismo e permanecer vivo quando o oxigênio é escasso.