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cells 72 image by chrisharvey from Fotolia.com Respiração celular refere-se a um processo através do qual as células convertem alimento em energia. Fermentação é uma reação química específica no ciclo respiratório. Acontece quando as células não têm acesso ao oxigênio, uma condição também conhecida como respiração anaeróbica. O processo de fermentação produz bem menos energia do que a respiração aeróbica ou à base de oxigênio. Glicólise e fermentaçãoGlicólise é o primeiro passo do ciclo respiratório. Ocorre tanto na respiração aeróbica quanto na anaeróbica. Durante a glicólise, moléculas de glicose são reduzidas a substâncias chamadas piruvato. Se houver oxigênio disponível, o piruvato é quebrado mais ainda e sofre muitas reações químicas para produzir uma grande quantidade de energia. Se não houver oxigênio disponível, o piruvato sofre o processo de fermentação, que produz uma pequena quantidade de energia juntamente com álcool ou ácido lático. Fermentação e energiaSegundo o site Chemistry for Biologists, a fermentação gera aproximadamente dez por cento apenas da energia produzida na respiração aeróbica, suficiente para continuar a realizar glicólise. Organismos à base de oxigênio (como os seres humanos) podem sobreviver por um tempo muito limitado com a pequena quantidade de energia produzida na fermentação. Fermentação e plantasA fermentação é muito mais comum em plantas do que em animais. Nas plantas, o etanol é um dos produtos desejados da fermentação. Fabricantes de bebidas alcoólicas necessitam de ingredientes para fermentar e se obter o teor alcoólico das bebidas. Por exemplo, a cerveja é feita de grão fermentado. Fermentação e exercícioQuando as pessoas se exercitam, normalmente consomem oxigênio mais rápido do que ele pode ser renovado. Por essa razão, as células musculares são capazes de praticar respiração anaeróbica temporária. Quando não há disponibilidade adequada de oxigênio devido a exercícios, as células musculares fermentam, produzindo ácido lático, que se acumula então nos músculos, causando cãibras, dor e fadiga. Finalidade da respiração aeróbicaA respiração aeróbica fornece energia para a maioria dos órgãos e células nos seres humanos. A grande quantidade de energia gerada permite os músculos vitais, como o coração, e os músculos respiratórios involuntários, continuarem funcionando. A respiração aeróbica é necessária também para as funções cerebrais, bem como para o movimento dos músculos voluntários. Referências Sobre o Autor Jack Ori has been a writer since 2009. He has worked with clients in the legal, financial and nonprofit industries, as well as contributed self-help articles to various publications. Créditos Fotográficos cells 72 image by chrisharvey from Fotolia.com Por Roberta das Neves Doutora em Microbiologia pela UFRJ Metabolismo energéticoOs seres vivos utilizam a molécula de adenosina trifosfato (ATP) como fonte de energia para diferentes ações, desde o ato de virar uma página até os batimentos cardíacos. Basicamente, o ATP é constituído por um nucleotídeo composto pela base nitrogenada (adenina) ligada a um açúcar (ribose) e três fosfatos, cuja energia é armazenada nas ligações químicas entre os fosfatos. O
rompimento dessa ligação libera fosfato que é utilizado nos processos celulares. Quando a molécula de ATP perde um fosfato, essa se torna uma molécula com dois fosfatos, denominada adenosina difosfato (ADP), entretanto, quando o ATP é degradado a sua forma mais simples, liberando dois fosfatos e, consequentemente, mais energia, torna-se uma molécula com apenas um fosfato, denominada adenosina monofosfato (AMP). O ATP é utilizado e
gerado durante os processos de respiração celular, tanto na presença de oxigênio (respiração aeróbia) quanto na ausência de oxigênio (respiração anaeróbia e fermentação) RespiraçãoA respiração divide-se em duas fases: a anaeróbia, que compreende a etapa da
glicólise, que ocorre na ausência do oxigênio no citoplasma das células eucariótica e procariótica, e aeróbia que ocorre na presença do oxigênio. A fase aeróbia divide-se em duas etapas: o ciclo de Krebs que ocorre na matriz mitocondrial das células eucarióticas e no citoplasma das células procarióticas, e a cadeia respiratória que ocorre nas cristas mitocondriais e próximas à face interna da membrana plasmática, em eucariotos e procariotos, respectivamente. Glicólise: nessa etapa, a glicose (C$$$_6_6$$$H$$$_{12}_{12}$$$O$$$_6_6$$$) é oxidada, em um processo denominado glicólise, usando dois ATPs por moléculas de glicose para fornecer a energia inicial. Ao final da glicólise, produzem duas moléculas de piruvato, 4 ATPs, sendo que 2 ATPs irão repor os utilizados inicialmente, havendo, portanto um saldo final de 2 ATPs e a liberação de elétrons energizados e íons
H$$$^+^+$$$, são capturados por aceptores de elétrons denominados NAD$$$^+^+$$$ (do inglês Nicotinamide Adenine Dinucleotide), formando, no final da glicólise, dois equivalentes reduzidos em NADH$$$^+^+$$$. Ciclo de Krebs: o piruvato, com três carbonos, produzido na glicólise, passa para o interior das mitocôndrias, onde é oxidado até o grupo acetil, com dois carbonos, pela ação da
piruvato desidrogenase, liberando uma molécula de gás carbônico (CO$$$_2_2$$$) e energia, sendo parte dela captada quando NADH$$$^+^+$$$ é reduzido, formando NADH$$$_2_2$$$ e, a outra parte da energia é captada quando o grupo acetil é combinado com a coenzima A, formando a acetilcoenzima A (Acetil CoA). O Acetil CoA combina-se com um composto de quatro carbonos, o ácido oxalacético, e libera a coenzima A, formando o ácido
cítrico. Ao longo do ciclo, o ácido cítrico perde dois carbonos na forma de CO$$$_2_2$$$ e oito hidrogênios que são captados por NAD e por um outro aceptor de elétrons chamado FAD (do inglês, Flavin Adenine Dinucleotide). Ao final, forma-se o ácido oxalacético, que novamente se unirá ao acetil CoA, reiniciando o ciclo. Durante esse processo, formam-se também duas moléculas de GTP (do inglês Guanosine Triphosphate), muito semelhante ao ATP. Cadeia
respiratória ou fosforilação oxidativa: nessas regiões há enzimas oxidativas organizadas em sequência, denominadas citocromos, que atuam como transportadores de elétrons. A essa série de enzimas dá-se o nome de cadeia respiratória. As moléculas de NADH e FADH formadas na glicólise e no ciclo de Krebs são oxidadas na cadeia respiratória, transferindo os elétrons para os citocromos. À medida que os elétrons de hidrogênio provenientes dessas moléculas passam pelos transportadores, esses
são oxidados e perdem energia que é armazenada em moléculas de ATP, através da fosforilação do ADP. Por esse fato, a cadeia respiratória também é conhecida como fosforilação oxidativa. O receptor final do hidrogênio é o oxigênio, formando a água. É de extrema importância o fornecimento constante de oxigênio, caso contrário os transportadores ficariam sempre com seus hidrogênios reduzidos, sem condições de receber novos hidrogênios, interrompendo a respiração. A cadeia respiratória é responsável
pela maior parte de ATP produzido pela célula. Ao final, produz-se 8 NADH$$$_2_2$$$, 2 FADH$$$_2_2$$$ e 34 ATP. FermentaçãoA fermentação ocorre na ausência do oxigênio no citosol da célula eucariótica e procariótica. A glicose é degradada em substâncias mais simples, como o ácido lático (fermentação lática) e o álcool etílico (fermentação alcoólica). Tanto na fermentação lática como alcoólica há um saldo de apenas 2
moléculas de ATP e, em ambos os processos, iniciam com o ácido pirúvico obtido da glicólise, como descrito na respiração aeróbia.
Exercícios resolvidos(Enem - 2012) Há milhares de anos o homem faz uso da biotecnologia para a produção de alimentos como pães, cervejas e vinhos. Na fabricação de pães, por exemplo, são usados fungos unicelulares, chamados de leveduras, que são comercializados como fermento biológico. Eles são usados para promover o crescimento da massa, deixando-a leve e macia. O crescimento da massa do pão pelo processo citado é resultante da:
a) liberação de gás carbônico. Gabarito: O processo de produção de pães ocorre por fermentação alcoólica, um processo anaeróbico com produção de etanol e de gás carbônico. É o gás carbônico o responsável pelo crescimento da massa do pão. Letra A. Os comentários são de responsabilidade exclusiva de seus autores e não representam a opinião deste site. Se achar algo que viole os termos de uso, denuncie. Leia as perguntas mais frequentes para saber o que é impróprio ou ilegal.
Qual a similaridade é a diferença entre respiração celular é fermentação?Resposta: DIFERENÇA : Na respiração tem necessidade de O2 e na fermentação não. SEMELHANÇA : Ambas importantes, ambas produzem energia, ambas necessitam quebrar a glicose em piruvato .
Qual via é comum entre as fermentações é a respiração celular aeróbica?A fermentação, por sua vez, é um processo que ocorre na ausência de oxigênio (processo anaeróbico) e leva à produção de energia. Na fermentação, não se observa a presença de cadeias de transporte de elétrons, sendo a glicólise o único processo comum entre a fermentação e a respiração celular.
Onde ocorre a fermentação é a respiração celular?A fermentação ocorre no citosol e inicia-se com a glicólise, quando ocorre a quebra de glicose em duas moléculas de piruvato. Percebe-se, portanto, que inicialmente esse processo é semelhante à respiração celular.
Quais são as semelhanças entre os processos de respiração celular é de fotossíntese?Essa energia química fica armazenada nessas moléculas e é liberada durante o processo de respiração celular. Além disso, a fotossíntese também apresenta como produto final oxigênio, que também será utilizado na respiração celular, um processo aeróbio.
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