Metabolismo Celular
Uma célula cardíaca bate ≈ 100 000 vezes por dia. Cada batimento consome ATP. O ATP esgota-se em milissegundos. A célula tem de regenerá-lo constantemente — 24 horas por dia, 7 dias por semana, durante toda a tua vida.
Este processo — converter a energia química dos alimentos em ATP — é a respiração celular. É o processo mais fundamental da vida animal. A sua versão complementar — converter energia solar em glucose — é a fotossíntese, que alimenta quase toda a vida na Terra.
ATP: A Moeda Energética
O ATP (adenosina trifosfato) é a forma universal de energia utilizável pelas células.
A hidrólise do ATP liberta energia:
O corpo humano adulto contém apenas ≈ 250 g de ATP — mas produz e consome o seu próprio peso em ATP por dia.
Respiração Celular Aeróbia
A glucose é oxidada completamente a CO₂ e H₂O, com produção máxima de ATP:
Fase 1 — Glicólise (citoplasma):
- 1 glucose → 2 piruvato
- Produz: 2 ATP (líquidos) + 2 NADH
- Não requer oxigénio
Fase 2 — Ciclo de Krebs (matriz mitocondrial):
- 2 piruvato → 6 CO₂
- Produz: 2 ATP + 8 NADH + 2 FADH₂
Fase 3 — Cadeia de transporte de eletrões (membrana interna mitocondrial):
- NADH e FADH₂ oxidam-se → H₂O (requer O₂)
- Gradient de H⁺ acciona ATP-sintase → ≈26-28 ATP
- Aqui se usa o O₂ e se produz a maioria do ATP
Respiração Anaeróbia (Fermentação)
Sem oxigénio, a glicólise continua, mas o piruvato é convertido de forma diferente para regenerar NAD⁺:
Fermentação láctica (músculos em exercício intenso, bactérias):
Fermentação alcoólica (leveduras):
A fermentação produz apenas 2 ATP/glucose — muito menos eficiente que a aeróbia (30-32 ATP).
Fotossíntese
A fotossíntese é o processo inverso — converte energia luminosa em energia química (glucose):
Ocorre nos cloroplastos em duas fases:
Fase luminosa (tilacóides):
- Absorção de luz por clorofila
- Fotólise da água → O₂ + H⁺ + e⁻
- Produção de ATP e NADPH
Ciclo de Calvin (estroma):
- CO₂ fixado pela RuBisCO
- ATP e NADPH da fase luminosa usados para reduzir CO₂ a glucose