Obtenção de energia

As transformações de substâncias químicas no interior do organismo são designadas por metabolismo. O metabolismo celular refere-se ao conjunto de reações químicas que ocorrem nas células.

• Anabolismo - conjunto de reações químicas onde há síntese de moléculas complexas a partir de moléculas mais simples, com consumo de energia.
• Catabolismo - conjunto de reações químicas onde há degradação de moléculas em moléculas sucessivamente mais simples.

Podem considerar-se dois tipos de vias de síntese de ATP:
- vias anaeróbias (sem intervenção de oxigénio): fermentação e respiração anaeróbia;
- via aeróbia (com intervenção de oxigénio): respiração aeróbia.

Fermentação

Certas bactérias, sobreviventes em condições de anaerobiose, só podem recorrer à fermentação como único modo de obtenção de energia. Dizem-se seres anaeróbios obrigatórios. Contudo, existem seres vivos que, recorrendo normalmente à respiração aeróbia como processo de obtenção de energia, conseguem, como alternativa, realizar a fermentação em condições de anaerobiose. É o caso das leveduras e de certas bactérias que são designados por seres anaeróbios facultativos.

A fermentação tem lugar no citoplasma das células e envolve duas etapas sequenciais - a glicólise e a redução do ácido pirúvico.

Fonte: PREPARAR OS TESTES - 10 - Biologia e Geologia

Fonte: http://revistaescola.abril.com.br/ensino-medio/importancia-ecologica-economica-microorganismos-620927.shtml

A fermentação é uma via pouco rentável, mas positiva, para a obtenção de energia, saldando-se num ganho de dois ATP. Todavia, as moléculas orgânicas resultantes, como o álcool etílico ou o ácido láctico, ficam, ainda, com uma grande quantidade de energia retida.

Respiração aeróbia

A respiração aeróbia é uma via metabólica realizada com consumo de oxigénio que permite a degradação total da molécula de glicose com um rendimento energético muito superior ao da fermentação. Os organismos onde este processo ocorre como via fundamental de produção de energia designam-se por seres aeróbios.

A respiração aeróbia compreende quatro etapas:

• Glicólise - é uma etapa comum à fermentação, em que uma molécula de glicólise è desdobrada em duas moléculas de ácido pivúrico. Ocorre no hialoplasma.
• Formação de acetilcoenzima A - cada molécula de ácido pirúvico é descarboxilada e oxidade antes de constituir uma molécula de acetilcoenzima A (acetil-CoA). Consequentemente, liberta-se uma molécula de CO₂ e forma-se uma molécula de NADH. Ocorre na matriz da mitocôndria.
• Ciclo de Krebs - sequência cíclica de reações responsável pela completa oxidação do substrato orgânico. A acetil-CoA entra no ciclo combinando-se com um dos compostos. As reações seguintes traduzem-se em duas descarboxilações e na redução de quatro moléculas aceitadoras de iões de hidrogénio  e eletrões (três NADH e uma FADH₂ ). Deste conjunto de reações resulta, também, a formação de uma molécula de ATP. Ocorre na matriz da mitocôndria.
• Cadeia transportadora de eletrões - As moléculas transportadoras de eletrões, o NADH e o FADH₂ vão percorrer uma cadeia transportadora de eletrões até chegarem ao oxigénio que é o aceptor final. Esta cadeia transportadora, ou cadeia respiratória é constituída por proteínas existentes na membrana interna da mitocôndria e as moléculas NADH e FADH₂ ao passarem pela cadeia vão sendo reduzidas e oxidadas até chegarem o oxigénio, produzindo energia que irá servir para transformar o ADP em ATP (fosforilação oxidativa).
  O Oxigénio quando recebe os eletrões reage com protões da matriz mitocondrial e forma água.

Fonte: PREPARAR OS TESTES - 10 - Biologia e Geologia

Fonte: http://professor-adelson.blogspot.pt/2012/08/metabolismo-energetico-celular.html

BALANÇO ENERGÉTICO DA FERMENTAÇÃO E DA RESPIRAÇÃO AERÓBICA

A respiração aeróbica em termos energéticos e utilizando o mesmo composto químico (a glicose), é muito mais rentável que a fermentação e esta é uma via muito mais rápida de obtenção de ATP.

Fonte: http://wikiciencias.casadasciencias.org/wiki/index.php/Catabolismo

A percentagem de energia aproveitada na respiração aeróbica de uma molécula de glicose é cerca de 34 a 38% e a da fermentação de 2 a 2,5%. A restante energia fica retida nos produtos finais e a maior parte é libertada sob a forma de calor.