Metabolismo celular ? um termo geral que abrange todas as rea??es qu?micas que convertem energia ou usam energia dentro de uma c?lula. As c?lulas humanas e muitos outros organismos multicelulares usam o processo de respira??o aer?bica para converter alimentos em energia. Plantas e alguns microorganismos realizam o processo de fotoss?ntese. Outros organismos usam respira??o anaer?bica ou fermenta??o, tipos de metabolismo celular que n?o requerem oxig?nio.
Dois tipos de rea??es qu?micas ocorrem no metabolismo celular, rea??es catab?licas e rea??es anab?licas. As rea??es catab?licas produzem energia para a c?lula usar, enquanto as rea??es anab?licas requerem energia para criar mol?culas necess?rias para a c?lula continuar funcionando. As c?lulas armazenam energia na forma de trifosfato de adenosina (ATP), que ? criado por rea??es catab?licas e usado por rea??es anab?licas.
A respira??o aer?bica decomp?e fontes org?nicas de carbono, como carboidratos, prote?nas e gorduras. Primeiro, o processo de glic?lise decomp?e uma mol?cula de glicose – um a??car com seis ?tomos de carbono – em duas mol?culas de piruvato, duas mol?culas de nicotinamida adenina dinucleot?deo (NADH) reduzida e duas mol?culas de ATP. O ciclo de Kreb, tamb?m chamado de ciclo do ?cido c?trico (CAC) ou ciclo do ?cido tricarbox?lico (TCA), divide ainda mais o piruvato criado durante a glic?lise em di?xido de carbono e ?gua, criando mais duas mol?culas de ATP no processo. Um mecanismo chamado cadeia de transporte de el?trons transfere ?tomos de hidrog?nio do NADH para o oxig?nio. Essa transfer?ncia libera energia, que ? usada para criar mais 34 mol?culas de ATP.
A glic?lise e o ciclo de Kreb ocorrem da mesma maneira na respira??o anaer?bica que na respira??o aer?bica. Na cadeia de transporte de el?trons, no entanto, mol?culas inorg?nicas – mol?culas que n?o cont?m carbono – s?o usadas como aceitadoras de el?trons no lugar do oxig?nio. O tipo de mol?cula inorg?nica utilizada depende do organismo. Por exemplo, alguns organismos usam compostos contendo enxofre e outros usam compostos contendo nitrog?nio. A respira??o anaer?bica produz um total de 36 mol?culas de ATP, em oposi??o a 38 para a respira??o aer?bica.
A fermenta??o ? outra forma de metabolismo anaer?bico, mas, diferentemente da respira??o anaer?bica, n?o envolve uma cadeia de transporte de el?trons ou o ciclo de Kreb. A glic?lise decomp?e mol?culas org?nicas para criar energia. Como a glic?lise ? a ?nica rea??o que ocorre na fermenta??o, produz apenas duas mol?culas de ATP por mol?cula de glicose.
As plantas e alguns microorganismos, todos classificados como fotoautotr?ficos, ganham sua energia de uma forma de metabolismo celular chamada fotoss?ntese, em vez de respira??o. Os fotoautotr?ficos obt?m energia da luz e a convertem em energia qu?mica na forma de ATP. As c?lulas ent?o usam o ATP para converter di?xido de carbono em glicose e outros nutrientes necess?rios ao organismo.