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Os vegetais verdes possuem, nas suas células, organoides chamados cloroplastos, onde se processa o fenômeno da fotossíntese. Os cloroplastos transformam a energia luminosa em energia química através da equação:

12H2O + 6CO2 luz clorofila C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2

A fotossíntese pode ser subdividida em duas etapas: fotoquímica ou luminosa e química ou escura.

Na fase fotoquímica, a energia luminosa, absorvida pelas clorofilas, será utilizada na síntese de dois compostos energéticos, o ATP e o NADPH2. A síntese de ATP se faz a partir do ADP e fosfato e é chamada fotofosforilação. O NADPH2 se forma quando a molécula da água é quebrada nos seus componentes, isto é, oxigênio e hidrogênio. O oxigênio é liberado como subproduto da fotossíntese, e o hidrogênio é utilizado na redução do NADP a NADPH2.

Na fase química ocorre: absorção e fixação de CO2; redução do CO2 pelo NADPH2, consumindo a energia do ATP e produzindo a glicose, rica em energia.

Os vegetais, os animais e os decompositores liberam a energia dos compostos sintetizados, na fotossíntese, durante a respiração. A respiração aeróbia ocorre nas mitocôndrias dos eucariontes e pode ser expressa através da equação:

C6H12O6 + 6H2O + 6O2 12H2O + 6CO2 + Energia

A energia liberada é utilizada na manutenção dos fenômenos vitais.

Podemos dividir a respiração celular nas seguintes etapas: glicólise, Ciclo de Krebs e cadeia respiratória.

Alguns dos ATPs formados durante a respiração celular são produzidos diretamente durante o processo de glicólise, outros se originam da fosforilação oxidativa que ocorre durante a cadeia respiratória e da qual participam as moléculas de NADH2, FADH2 e GTP, formadas durante a glicólise e o ciclo de Krebs.

Eis, a seguir, mais detalhadamente, o que se produz em cada uma das etapas:

1. Glicólise

Ocorre no citoplasma da célula e produz ácido pirúvico a partir de glicose. Esse processo gera 2 ATPs e 2 NADH2. Cada NADH2 produzido na glicólise será convertido em 3 ATPs durante a cadeia respiratória. Portanto, ao final de todos os processos, pode-se dizer que o saldo total da glicólise é de 8 ATPs.

Para cada molécula de glicose degradada são formadas 2 moléculas de ácido pirúvico. Antes da próxima etapa, o ácido pirúvico reage com a coenzima A originando a acetil-coenzima A (acetil-CoA). Nesse processo formam-se 2 NADH2 que irão originar, durante a cadeia respiratória, 6 ATPs. Portanto, o saldo total da conversão ácido pirúvico em acetil-CoA é de 6 ATPs.

2. Ciclo de Krebs

Ocorre na matriz mitocondrial. Durante o ciclo são formados: 6 NADH2, que irão originar 18 ATPs durante a cadeia respiratória; 2 moléculas de FADH2 sendo que, cada uma, durante a cadeia respiratória, irá formar 2 ATPs (total = 4 ATPs), e 2 moléculas de GTP, sendo que cada uma originará 1 ATP durante a cadeia respiratória (total = 2 ATPs). Portanto, ao final da cadeia respiratória, o Ciclo de Krebs permitirá a formação de 24 ATPs.

3. Cadeia respiratória

Ocorre nas cristas mitocondriais e promove a conversão das moléculas produzidas durante as fases anteriores (NADH2, FADH2 e GTP) em moléculas de ATP.

Resumindo

  • Glicólise produz: 2 ATP + 2 NADH2

    Conversão do ácido pirúvico em acetil-CoA: 2 NADH2

  • Ciclo de Krebs: 6 NADH + 2 FADH2 + 2GTP

    Cadeia transportadora de elétrons:

  • 2 NADH2 (glicólise) = 6 ATPs

  • 2NADH2 (conversão do ácido pirúvico)= 6 ATPs

  • 6 NADH2 (Ciclo de Krebs) = 18 ATPs

  • 2 FADH2 (Ciclo de Krebs)= 4 ATPs

  • 2 GTP (Ciclo de Krebs)= 2 ATPs

    Saldo total = 38 ATPs

Confira o ciclo da fotossíntese

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