Contente
- Diferença principal - Respiração aeróbica vs anaeróbica
- O que é Respiração Aeróbica?
- O que é Respiração Anaeróbica?
- Diferença entre a respiração aeróbica e anaeróbica
Respiração aeróbica e anaeróbica são os dois tipos de respiração celular encontrados nos organismos. Respiração celular é o processo de degradação dos alimentos, a fim de liberar a energia potencial na forma de ATP. A respiração aeróbica ocorre em animais e plantas superiores. Respiração anaeróbica ocorre principalmente em microorganismos como levedura. Ambos os processos usam glicose como matéria-prima. o principal diferença entre a respiração aeróbica e anaeróbica é que respiração aeróbica ocorre na presença de oxigênio enquanto que respiração aeróbica ocorre na ausência de oxigênio.
Este artigo examina
1. O que é Respiração Aeróbica?
-
Características, Processo
2. O que é Respiração Anaeróbica?
- Características, Processo
3. Qual é a diferença entre a respiração aeróbica e anaeróbica?
O que é Respiração Aeróbica?
O conjunto de reações que ocorrem na presença de oxigênio, que decompõe os alimentos para gerar energia na forma de ATP, é conhecido como respiração aeróbica. O tipo mais abundante de reparação celular é a respiração aeróbica, que ocorre em plantas e animais superiores. A respiração aeróbica ocorre no citoplasma, assim como nas mitocôndrias. Produz 36 ATP de uma única molécula de glicose. Basicamente, três etapas estão envolvidas na respiração aeróbica. Eles são a glicólise, o ciclo do ácido cítrico e a cadeia de transporte de elétrons. O substrato é principalmente glicose e os produtos finais inorgânicos são dióxido de carbono e água. Assim, a respiração aeróbica é o inverso da fotossíntese. A reação química geral da respiração aeróbica é mostrada abaixo.
Reação Química da Respiração Aeróbica
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 2.900 kJ / mol
Glicolise é o primeiro passo da respiração aeróbica e ocorre independentemente sem oxigênio. Portanto, é o primeiro passo da degradação da glicose na respiração anaeróbica também. A glicólise ocorre no citoplasma de todas as células. Durante a glicólise, a glicose é dividida em duas moléculas de piruvato, gerando 2 ATPs como ganho líquido. Além disso, duas moléculas de NADH são formadas pela obtenção de elétrons do gliceraldeído-3-fosfato. O piruvato é transformado na matriz das mitocôndrias, formando acetil-CoA a partir do piruvato, eliminando o dióxido de carbono durante a descarboxilação oxidativa do piruvato. Acetil-CoA então entra no ciclo do ácido cítrico, que também é chamado de ciclo de Krebs. Durante o ciclo do ácido cítrico, uma única molécula de glicose é completamente oxidada em seis moléculas de dióxido de carbono, gerando 2 GTPs, 6 NADH e 2 FADH2. Estes NADH e FADH2 são combinados com oxigênio, gerando ATP durante a fosforilação oxidativa. A fosforilação oxidativa ocorre na membrana interna da mitocôndria, transferindo elétrons através de uma série de cadeia de transporte de elétrons. O rendimento total da respiração aeróbica é de 36 ATP. Um diagrama esquemático da respiração aeróbica é mostrado figura 1.
Figura 1: Respiração Aeróbica
O que é Respiração Anaeróbica?
Respiração anaeróbica é o conjunto de reações que ocorrem na ausência de oxigênio, que decompõe os alimentos em compostos orgânicos simples, gerando energia na forma de ATP. Respiração anaeróbica ocorre em microorganismos como algumas bactérias, leveduras e vermes parasitas. Ocorre no citoplasma das células desses organismos, produzindo apenas 2 ATPs.
Duas categorias de respiração aeróbica são identificadas. A primeira categoria de respiração anaeróbica ocorre através da glicólise e da oxidação incompleta do piruvato em ácido lático ou etanol. O processo é chamado de fermentação. O aceptor de elétrons final e o aceptor de hidrogênio são o produto final orgânico simples. Os produtos finais são secretados no meio como metabólitos residuais. Durante a fermentação, a glicólise ocorre como o primeiro passo. O piruvato resultante é convertido em etanol em levedura e algumas bactérias. Nas plantas, quando o oxigênio está ausente, o etanol é produzido pela respiração anaeróbica.Este tipo de fermentação é chamado de fermentação de etanol. A reação química geral da fermentação de etanol é mostrada abaixo.
Reação Química da Fermentação Etanol
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 118 kJ / mol
Nos animais, quando o oxigênio está ausente, o ácido lático é produzido pela respiração anaeróbica. Isso é chamado de fermentação de ácido láctico. A reação química geral para a fermentação do ácido láctico é mostrada abaixo.
Reação Química da Fermentação com Ácido Lático
C6H12O6 → 2C3H6O3 + 120 kJ / mol
A eficiência da fermentação é muito baixa em comparação com a respiração aeróbica. O ácido láctico, que é produzido durante a fermentação do ácido láctico, é tóxico para os tecidos. A diferença entre respiração aeróbica e respiração anaeróbica no sentido da fermentação de ácido láctico é mostrada Figura 2.
Figura 2: Diferença entre respiração aeróbica e fermentação de ácido láctico
Durante a segunda categoria de respiração anaeróbica, o aceptor de elétrons final é sulfato ou nitrato no final da cadeia de transporte de elétrons. Alguns procariontes, como bactérias e archaea, realizam esse tipo de respiração anaeróbica. Aceitar elétrons pelo sulfato produz sulfeto de hidrogênio como produto final. Em metanogênicos, o aceitador final de elétrons é o dióxido de carbono, que produz o metano como produto final.
Diferença entre a respiração aeróbica e anaeróbica
Oxigênio
Aeróbico Respiração: A respiração aeróbica ocorre na presença de oxigênio.
Respiração anaeróbica: A respiração anaeróbica ocorre na ausência de oxigênio.
Tipo de plantas e animais
Respiração aeróbica: A respiração aeróbica é encontrada em todas as plantas e animais superiores.
Respiração anaeróbica: A respiração anaeróbica é geralmente encontrada em microorganismos, mas raramente em organismos superiores.
Ocorrência
Aeróbico Respiração: Respiração aeróbica só ocorre dentro da célula.
Respiração anaeróbica: A respiração anaeróbica pode ocorrer em qualquer lugar.
Localização dentro da célula
Aeróbico Respiração: A respiração aeróbica ocorre no citoplasma e nas mitocôndrias.
Respiração anaeróbica: A respiração anaeróbica ocorre apenas no citoplasma.
Natureza Permanente / Temporária
Aeróbico Respiração: A respiração aeróbica ocorre continuamente na presença de oxigênio gasoso.
Respiração anaeróbica: A respiração anaeróbica ocorre continuamente em microorganismos. Mas em animais superiores, ocorre na ausência de oxigênio.
Passos
Aeróbico Respiração: A respiração aeróbica ocorre através da glicólise, oxidação do piruvato, ciclo de TCA, cadeia de transporte de elétrons e síntese de ATP.
Respiração anaeróbica: A respiração anaeróbica ocorre através da glicólise e quebra incompleta do piruvato.
Eficiência
Aeróbico Respiração: A respiração aeróbica gera 36 ATPs por molécula de glicose.
Respiração anaeróbica: A respiração anaeróbica gera 2 ATPs por molécula de glicose.
Toxicidade
Aeróbico Respiração: A respiração aeróbica não é tóxica para o organismo.
Respiração anaeróbica: A respiração aeróbica é tóxica para organismos superiores.
Produtos finais
Aeróbico Respiração: Os produtos finais da respiração aeróbica são o dióxido de carbono e a água.
Respiração anaeróbica: Os produtos finais da fermentação em levedura são o etanol e o dióxido de carbono. Nos animais, o produto final é o ácido láctico. Bactérias produzem metano e sulfeto de hidrogênio como produtos finais.
Oxidação
Aeróbico Respiração: O substrato é totalmente oxidado em dióxido de carbono e água durante a respiração aeróbica.
Respiração anaeróbica: O substrato é oxidado incompletamente durante a respiração anaeróbica.
Conclusão
A respiração celular ocorre em duas vias conhecidas como respiração aeróbica e respiração anaeróbica. A respiração aeróbica ocorre principalmente em animais e plantas superiores. Respiração anaeróbica ocorre em microorganismos como vermes parasitas, leveduras e algumas bactérias. A respiração aeróbica e anaeróbica usa glicose como substrato. A respiração aeróbica ocorre na presença de oxigênio, oxidando completamente o substrato, produzindo produtos finais inorgânicos, dióxido de carbono e água. Em contraste, a respiração anaeróbica ocorre na ausência de oxigênio, oxidando de forma incompleta o substrato, produzindo produtos finais orgânicos como o etanol. Uma vez que a respiração anaeróbica oxida incompletamente o substrato, o rendimento de ATP é muito baixo comparado ao seu rendimento de respiração aeróbica. A respiração aeróbica produz 36 ATPs, mas a respiração anaeróbica produz apenas 2 ATPs por molécula de glicose. Essa é a diferença entre respiração aeróbica e respiração anaeróbica.
Referência:
1. Cooper, Geoffrey M. "Energia Metabólica". A Célula: Uma Abordagem Molecular. 2ª edição Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA, 01 de janeiro de 1970. Web. 07 de abril de 2017.
2. Jurtshuk, Peter e Jr. “Metabolismo bacteriano”. Microbiologia Médica. 4ª edição.
Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA, 01 de janeiro de 1996. Web. 07 de abril de 2017.
3. “Respiração Aeróbica e Respiração Anaeróbica - Passar meus Exames: Notas fáceis de revisão do exame para Biologia GSCE.” Respiração Aeróbica e Respiração Anaeróbica - Passar meus Exames: Notas fáceis de revisão do exame para Biologia GSCE. N.p., n.d. Rede. 07 de abril de 2017.
Imagem Cortesia:
1. “Caminhos aeróbicos” Por Boumphreyfr - Trabalho próprio