O que acontece com a respiração celular se por algum motivo uma pessoa for impedida de executar

Há dois tipos de processo de respiração realizados pelo corpo humano, a respiração celular e a respiração pulmonar. Siga a leitura para entender melhor os dois processos e como eles estão relacionados. Com essas informações, você será capaz de resolver uma grande variedade de questões a respeito do tema.

Entenda como ocorre o processo de respiração do corpo humano

Como já citamos, o corpo humano realiza dois tipos de processo de respiração, a celular e a pulmonar. A respiração celular é realizada na parte interna das células, sendo a responsável por obter energia. Já a respiração pulmonar atua disponibilizando oxigênio para que as células possam realizar seu processo de respiração celular e retirada do gás carbônico resultante desse processo do organismo.

O início do processo de respiração

O ponto de partida da respiração pulmonar é a entrada de ar pelas fossas nasais. Ele é filtrado nessa região e em decorrência da presença de muco e pelos, sendo umedecido. Além disso, o ar é aquecido, uma vez que o tecido conjuntivo da cavidade nasal é bem vascularizado. As células sensoriais responsáveis pelo olfato estão localizadas nas fossas nasais.

Faringe e laringe

Depois de ter passado pelas fossas nasais, o ar continua seu trajeto rumo à faringe (estrutura que é comum ao sistema respiratório e digestório). Na sequência, segue em direção à laringe (tubo alongado), em que acontece uma pequena retenção de partículas, é nesse ponto que estão localizadas as pregas vocais que tornam possível a fala.

Traqueia

A traqueia é um tubo composto por 15 a 20 peças de cartilagem com formato de letra C e está conectada à laringe. O ar continua úmido e aquecido na traqueia pelo fato de que o tecido da região é ricamente vascularizado. Por lá ainda existem glândulas seromucosas e células caliciformes que são responsáveis por produzir secreção para a remoção de partículas. Há cílios presentes nesse lugar, que tornam possível o deslocamento do muco em conjunto com as partículas até a faringe, local em que é engolido.

A traqueia é bifurcada em dois brônquios que penetram nos pulmões. Os brônquios, por sua vez, são ramificados, resultando nos bronquíolos que também se ramificam. Da mesma maneira que acontece na traqueia, nos brônquios e bronquíolos, o ar também é aquecido e umedecido.

Alvéolos pulmonares

Os alvéolos pulmonares estão situados na extremidade dos bronquíolos e consistem em estruturas semelhantes a pequenos sacos ou câmaras. Por estarem bem próximos dos capilares, os alvéolos permitem que ocorram trocas gasosas que são chamadas de hematose. Uma vez nos capilares, o oxigênio que se encontra na parte interna dos alvéolos se difunde para dentro do capilar, se ligando à hemoglobina.

Esse oxigênio é, então, levado pelo sangue para todas as células do corpo para ser usada no metabolismo celular. Já o gás carbônico, que está presente no sangue, realiza o caminho contrário, passando dos capilares para a parte interna dos alvéolos, seguindo pelas vias respiratórias até estar fora do corpo.

Inspiração e expiração

Os movimentos de inspiração (que permite a entrada do ar) e expiração (que permite a saída do ar) são os responsáveis pelo processo de respiração pulmonar. O movimento de inspiração consiste na descida do músculo do diafragma e contração dos músculos intercostais.

Isso faz com que a caixa torácica aumente e a pressão em seu interior seja reduzida, assim o ar entra. No caso da expiração, o diafragma sobe e os músculos intercostais relaxam, de maneira que a caixa torácica diminui e a pressão dentro dela aumenta, levando à saída do ar.

O pulmão

A vida em ambiente terrestre só se tornou possível devido a existência da estrutura pulmonar. O papel dessa estrutura composta por sacos localizada na parte interna do corpo de alguns animais é evitar que as células fiquem desidratas e morram. É um órgão bastante irrigado que faz troca de gases com o sangue atrás de difusão.

Os anfíbios possuem pulmões saculiformes, o órgão tem poucas ramificações e se mostra pouco eficiente, motivo que faz com que esses animais utilizem também a respiração cutânea. O pulmão dos répteis é parenquimatoso. Aves e mamíferos, como o ser humano, possuem pulmão alveolar. Nas aves há também sacos aéreos para auxiliar no voo.

Revisão do sistema respiratório humano

O sistema respiratório do ser humano é formado por fossas nasais, faringe, laringe, traqueia e pulmão. O pulmão é composto por brônquios, bronquíolos e alvéolos. A função das fossas nasais é aquecer e reter as impurezas do ar.

Na sequência, o ar passa pela faringe e pela laringe, em que estão situadas as pregas vocais. Ele prossegue passando para a traqueia e os brônquios. Os passos seguintes são passar pelos bronquíolos e pelos alvéolos, sendo que nos alvéolos são realizadas trocas gasosas com o nome de hematose que, por sua vez, permite a oxigenação sanguínea.

Agora você já sabe como acontece o processo de respiração do ser humano! Para conferir mais conteúdos de biologia, além de dicas para o Enem e o vestibular, fique ligado no Blog do Hexag Medicina!

A respiração celular é um processo em que moléculas orgânicas são oxidadas e ocorre a produção de ATP (adenosina trifosfato), que é usada pelos seres vivos para suprir suas necessidades energéticas. A respiração ocorre em três etapas básicas: a glicólise, o ciclo de Krebs e a fosforilação oxidativa.

Glicólise

A glicólise é uma etapa anaeróbia da respiração celular que ocorre no citosol e envolve dez reações químicas diferentes. Essas reações são responsáveis pela quebra de uma molécula de glicose (C6H12O6) em duas moléculas de ácido pirúvico (C3H4O3).

O processo de glicólise inicia-se com a adição de dois fosfatos, provenientes de duas moléculas de ATP, à molécula de glicose, promovendo a sua ativação. Essa molécula torna-se instável e quebra-se facilmente em ácido pirúvico. Com a quebra, ocorre a produção de quatro moléculas de ATP, entretanto, como duas foram utilizadas inicialmente para a ativação da glicose, o saldo positivo é de duas moléculas de ATP.

Durante a glicólise também são liberados quatro elétrons (e-) e quatro íons H+. Dois H+ e os quatro e- são capturados por duas moléculas de NAD+ (dinucleotídio nicotinamida-adenina), produzindo moléculas de NADH.

Temos, portanto, a seguinte equação que resume a glicólise:

C6H12O6+ 2ADP + 2Pi + 2NAD+ → 2C3H4O3 + 2ATP + 2NADH + 2H+

Mapa Mental: Respiração Celular

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Ciclo de Krebs

Após a glicólise, inicia-se uma etapa aeróbia, a qual inclui o ciclo de Krebs, também chamado de ciclo do ácido cítrico ou ciclo do ácido tricarboxílico. Essa etapa ocorre no interior da organela celular conhecida como mitocôndria e inicia-se com o transporte do ácido pirúvico para a matriz mitocondrial.

Na matriz, o ácido pirúvico reage com a coenzima A (CoA) ali existente, produzindo uma molécula de acetilcoenzima A (acetil-CoA) e uma molécula de gás carbônico. Durante esse processo, uma molécula de NAD+ é transformada em uma de NADH em razão da captura de 2 e- e 1 dos 2 H+ que foram liberados na reação.

A molécula de acetil-CoA sofre com o processo de oxidação e dá origem a duas moléculas de gás carbônico e a uma molécula intacta de coenzima A. Esse processo, que envolve várias reações químicas, é o chamado ciclo de Krebs. Veja o esquema a seguir:

Esse ciclo tem início quando uma molécula de acetil-CoA e o ácido oxalacético reagem e produzem uma molécula de ácido cítrico, liberando uma molécula de CoA. Ocorrem sequencialmente oito reações em que são liberadas duas moléculas de gás carbônico, elétrons e H+. No final desse processo, o ácido oxalacético é recuperado e o ciclo pode ser iniciado novamente. Os elétrons e os íons H+ são capturados pelo NAD+ e transformados em NADH. Eles também são capturados pelo FAD (dinucleotídio de flavina-adenina), que é transformado em FADH2. O ciclo de Krebs resulta em 3 NADH e 1 FADH2.

Durante o ciclo, também é produzida uma molécula de GTP (trifosfato de guanosina) a partir de GDP (difosfato de guanina) e Pi. Essa molécula de GTP assemelha-se ao ATP e também é responsável por fornecer energia para a realização de alguns processos no interior da célula.

Fosforilação oxidativa

A última etapa da respiração celular também ocorre no interior das mitocôndrias, mais precisamente nas cristas mitocondriais. Essa etapa é chamada de fosforilação oxidativa, uma vez que se refere à produção de ATP a partir da adição de fosfato ao ADP (fosforilação). A maior parte da produção de ATP ocorre nessa etapa, na qual acontece a reoxidação das moléculas de NADH e FADH2.

Nas cristas mitocondriais são encontradas proteínas que estão dispostas em sequência, as chamadas cadeias transportadoras de elétrons ou cadeias respiratórias. Nessas cadeias ocorre a condução dos elétrons presentes no NADH e no FADH2 até o oxigênio. As proteínas responsáveis por transferir os elétrons são chamadas de citocromos.

Os elétrons, ao passarem pela cadeia respiratória, perdem energia e, no final, combinam-se com o gás oxigênio, formando água na reação final. Apesar de participar apenas no final da cadeia, a falta de oxigênio gera o interrompimento do processo.

A energia liberada através da cadeia respiratória faz com que os íons H+ concentrem-se no espaço entre as cristas mitocondriais, voltando à matriz. Para voltar ao interior da mitocôndria, é necessário passar por um complexo proteico chamado de sintase do ATP, onde ocorre a produção de ATP. Nesse processo são formadas cerca de 26 ou 28 moléculas de ATP.

No final da respiração celular, há um saldo positivo total de 30 ou 32 moléculas de ATP: 2 ATP da glicólise, 2 ATP do ciclo de Krebs e 26 ou 28 da fosforilação oxidativa.

Importante: Nos seres procariontes, todo o processo de respiração celular ocorre no citoplasma e na membrana celular.

Por Ma. Vanessa dos Santos