Balanço Energético da Respiração Aeróbia

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)

Essa forma de processar quimicamente a molécula de glicose, para a síntese de ATP, é utilizada principalmente por animais e vegetais, além de algumas bactérias, fungos e protozoários.

Mesmo sendo uma reação contínua, a respiração aeróbia é didaticamente subdividida em três etapas associadas: a glicólise, o ciclo de Krebs e a cadeia respiratória, existindo diferenças entre os organismos procariontes e eucariontes.

Como as células procarióticas são desprovidas de mitocôndrias (organela citoplasmática), tanto a glicólise quanto o ciclo de Krebs ocorrem no hialoplasma da célula, enquanto a cadeia respiratória acontece próximo à face interna da membrana plasmática (mesossomo).

Nas células eucarióticas, a glicólise também acontece no hialoplasma, contudo por se tratar de uma célula provida de mitocôndria, as etapas referentes ao ciclo de Krebs e a cadeia respiratória ocorrem necessariamente no interior dessa organela.

Nesse mecanismo são produzidos ATD de forma direta, no entanto, são formadas moléculas (FAD e NAD) receptoras de prótons H+, sendo cada molécula de FADH2 e NADH responsáveis pela reconstituição respectiva de 2 e 3 moléculas de ATP.


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