Um pequeno resumo:

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Balanço Energético da Respiração Celular

A respiração aeróbia é o processo pelo qual a célula degrada compostos orgânicos (carboidratos) para obtenção de energia metabólica armazenada na molécula de Adenosina Trifosfato - ATP, com produção de compostos inorgânicos dióxido de carbono (CO2) e água (H2O).

Equação geral da respiração aeróbia:

C6H12O6 (glicose) + 6O2 ↔ 6CO2 + 6H2O + 38 ATP (energia)

O saldo energético por etapa da respiração:

- Glicólise

São utilizadas 2 moléculas de ATP para ativar o catabolismo da molécula de glicose, porém são formadas 2 moléculas de NADH, 4 ATP e 2 moléculas de piruvato.

Portanto, o saldo energético somente da cadeia respiratória é de:

4 ATP + 2 NADH – 2 ATP → 2 ATP + 2 NADH

- Ciclo de Krebs

A partir dessa etapa todo o resultado deve ser dobrado (duplicado), essa consideração é conseqüente do ciclo de Krebs envolvendo cada molécula de piruvato.
Assim, são formadas 4 moléculas de NADH, 1 de FADH2 e 1 de ATP em cada ciclo.

2 x (4 NADH + 1 FADH2 + 1 ATP) → 8 NADH + 2 FADH2 + 2 ATP
- Cadeia respiratória

Etapa de conversão das moléculas de NADH e FADH2 em moléculas de ATP, quando os prótons H+ por difusão são forçados a passar pela proteína sistetase ATP (enzima transmembranar) restituindo ADP em ATP.

2 NADH da glicólise → 6 ATP
8 NADH do ciclo de Krebs → 24 ATP              34 ATP
2 FADH2 do ciclo de Krebs → 4 ATP

Balanço Energético da Respiração Aeróbia

Glicólise = 2 ATP
Ciclo de Krebs = 2ATP
Cadeia respiratória = 34 ATP

Total energético da respiração celular aeróbia = 38 ATP

Fonte: Mundo Educação

Fosforilação oxidativa

Fosforilação oxidativa

A fosforilação oxidativa → é uma via metabólica que utiliza energia libertada pela oxidação de nutrientes de forma a produzir trifosfato de adenosina (ATP). O processo refere-se à fosforilação do ADP em ATP, utilizando para isso a energia libertada nas reacções de oxidação-redução.

Durante a fosforilação oxidativa, existe transferência de elétrons de doadores electrônicos (moléculas redutoras) a aceitadores electrónicos (moléculas oxidantes), tais como o dioxigênio, numa reação de oxido-redução. As transferências de eletróns constituem estas reações de oxido-redução, que se processam com libertação de energia, biologicamente aproveitável para a biossíntese de ATP.

A energia derivada do transporte de elétrons é convertida numa força motriz proteónica e é principalmente utilizada para bombear prótons para o exterior da matriz mitocondrial. Este processo é denominado quimiosmose e origina energia potencial sob a forma de um gradiente de pH (ou seja, uma concentração diferente de prótons dentro e fora da mitocôndria) e de potencial elétrico através da membrana. A energia é utilizada ao permitir-se o fluxo de prótons a favor do gradiente de concentração através da enzima ATP sintase.

Embora a fosforilação oxidativa seja uma parte vital do metabolismo, produz espécies reativas de oxigênio tais como o superóxido e o peróxido de hidrogênio, que induzem a propagação de radicais livres, danificando componentes celulares (por exemplo, oxidando proteínas e lípidios de membrana) e contribuindo para processos de envelhecimento celular e patologias.

Fonte: http://www.virtual.epm.br/material/tis/curr-bio/trab99/envenena/fosforil.htm e Wikipédia

Fosforilação

Em bioquímica, fosforilação → é a adição de um grupo fosfato (PO4) a uma proteína ou outra molécula.

A fosforilação é um dos principais participantes nos mecanismos de regulação das proteínas.

É importante nos mecanismos de reações da qual participa o trifosfato de adenosina (ATP), que funciona como uma "moeda de energia" nas células dos organismos vivos. A energia obtida na respiração ou na fotossíntese é utilizada para adicionar o grupo fosfato ao ADP (difosfato de adenosina) e convertê-lo em ATP. Esta molécula armazena essa energia , que fica à disposição da célula.

Ciclo de Krebs

Ciclo de Krebs  → é uma das reações químicas celulares que ocorre em organismos aeróbicos. Nos organismos aeróbicos, a glicose e outros tipos de açúcares, ácidos graxos e a maioria dos aminoácidos são oxidados a CO₂ e H₂O por meio do ciclo de Krebs. Mas antes de entrar nesse ciclo, os esqueletos carbônicos dos açucares e ácidos graxos precisam ser quebrados até o grupo acetil do acetil-CoA, essa é a forma que o ciclo recebe a maior parte de sua energia.

Resumindo:

♦Para iniciar uma volta do ciclo, o acetil-CoA tranfere o seu grupo acetil para o oxaloacetato (um composto formado com quatro átomos de carbono) para formar o citrato (um composto formado com seis átomos de carbono). O citrato é transformado em isocitrato (molécula de seis átomos de carbono), que é desidrogenado, perdendo o CO₂,dando origem ao α-cetoglutarato ou oxoglutarato (composto formado por cinco átomos de carbono). O oxoglutarato também perde CO₂ e libera o succinato (composto formado de quatro átomos de carbono), ele é convertido enzimaticamente, em uma reação de três passos em oxalacetato (formado por quatro átomos de carbono) com o qual o ciclo foi iniciado; sendo assim, o oxalacetato está pronto para reagir com uma nova molécula de acetil-CoA e iniciar uma nova volta ao ciclo.

◘O ciclo de Krebs é importante no processo respiratório, pois sua influencia inicia a partir da formação de moléculas de ácido pirúvico que ao entrar na mitocôndria reage juntamente com o oxigênio formando gás carbônico e liberando elétrons de oxigênio. Também pode trabalhar em outras reações metabólicas como: a formação do citrato, a formação do isocitrato e outras.

Fonte:Brasil escola e infoescola

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Glicólise

 A molécula de glicose é quimicamente inerte. Assim, para que a sua degradação se inicie, é necessário que esta seja ativada através da energia fornecida pelo ATP.

Segue-se um conjunto de reações que levam à degradação da glicose até ácido pirúvico, com formação de ATP e NADH.

A glicolise compreende: Uma fase de ativação durante a qual é fornecida energia à glicose para que esta se torne quimicamente ativa e dê início ao processo de degradação. Assim:

- A glicose é fosforilada por 2 ATP, formando-se frutose-difosfato;

- A frutose-difosfato se desdobra em duas moléculas de aldeído fosfoglicérico (PGAL).

Segue-se uma fase de rendimento durante a qual, a oxidação dos compostos orgânicos permite libertar energia que é utilizada para formar ATP. Assim:

- O PGAL é oxidado, perdendo 2 hidrogénios (2e^- + 2H⁺), os quais são utilizados para reduzir a molécula de NAD⁺, formando-se NADH + H⁺;

- Formam-se 4 moléculas de ATP;

- Após estas reações, forma-se ácido pirúvico (ou piruvato), uma molécula que contém, ainda, uma elevada quantidade de energia química.

 No final da glicólise, restam:

- 2 moléculas de NADH;

- 2 moléculas de ácido pirúvico;

- 2 moléculas de ATP (formam-se 4, mas 2 são gastas na activação da glicose).


A rendimento de energia da glicólise é pequeno em relação a energia total da glicose. Duas moléculas de ATP correspondem apenas a cerca de 14 kcal/mole, enquanto que se a glicose em laboratório for completamente oxidada formando H₂O e CO₂, liberta, sob a forma de calor, 686 kcal/mole. As moléculas de ATP que foram formadas na glicólise representam apenas 2% da energia total da glicose. AS que contem maior parte dessa energia química proveniente na glicóse são as duas moléculas de NADH e especialmente as duas moléculas de ácido pirúvico. 
A redução do ácido pirúvico acontece pela ação do NADH, e pode conduzir à formação de diferentes produtos. Assim, existem vários tipos de fermentação, cujas designações indicam o produto final: fermentação alcoólica (álcool etílico), fermentação láctica (ácido láctico), fermentação acética (ácido acético) e fermentação butírica (ácido butírico).  

Mitocôndria

As mitocôndrias  →são as principais organelas celulares. É responsável pela produção de energia no interior da célula, quanto maior a necessidade de energia em uma célula maior será a quantidade dessas organelas no interior dela.
A mitocondria é formada por duas membranas fosfolipidicas, sendo a externa semelhante a membrana plasmatica e a interna formada por varias ondulações. Nela há presença de proteinas, DNA e ribossomos, necessarias para a respiração celular.
Na respiração celular a mitocondria recebe substancias organicas, como a glicose, e o oxigenio como combustível.
                                               
Fonte: Infoescola

ATP

Trisfofato de adenosina (ATP) → é a molécula responsável pelo armazenamento de energia em suas ligações químicas. É constituída por uma molécula de adenina, um açúcar (ribose) e três moléculas de fosfato.

O ATP armazena energia proveniente da respiração celular para consumo posterior, sendo essa energia armazenada nas ligações entre os fosfatos. É uma forma conveniente para o transporte de energia que será utilizada futuramente nos processos biológicos, se houver necessidade de conservar essa energia por muito tempo ela será transferida para os carboidratos e lipídios.

Uma das principais forma de produção do ATP é através da fosforilação oxidativa – meio presente na respiração celular. Onde um radical de fosfato é adicionado a molécula de ADP (adenosina difosfato)

As moléculas de ATP são importantes pois se a energia gerada pela queima da glicose não fosse por elas armazenas provavelmente o calor gerado destruiria a célula.

Na respiração celular enzimas especializadas no rompimento desta ligação liberam o fosfato e a energia, desse modo a molécula de ATP volta a ser uma molécula de ADP.

Fonte: Wikipédia

Glicose

A glicose → é um importante carboidrato do grupo dos monossacarideos. Tem como função fornecer energia, participar de atividades metabólicas além de ser fundamental para a formação de outras moleculas.  É um dos principais produtos da fotossintese e inicia a respiração celular.
Na respiração celular sua degradação quimica dá origem a energia quimica (armazenada em moleculas de ATP), gás carbonico e agua.

Fonte: Wikipédia