O que é a respiração bacteriana?

Como seres humanos e outros animais, as bactérias precisam respirar. Em alguns casos, as bactérias usam oxigênio para respirar, como os humanos. Em outras situações, as bactérias usam uma ou mais moléculas diferentes como um receptor de elétrons final para a respiração. O objetivo da respiração é fornecer à célula as moléculas apropriadas para criar energia na forma de trifosfato de adenosina, ATP. O ATP é a moeda de energia das células, permitindo que processos celulares importantes prossigam.

Glicólise

A respiração bacteriana começa com um degrau, a glicólise, que se preocupa principalmente com a quebra do açúcar para criar ATP e importantes subprodutos. Na glicólise, uma molécula orgânica conhecida como piruvato fornece energia ao ciclo de Krebs e é decomposta em duas moléculas de acetil-CoA. A acetil-CoA é a principal fonte de carbono que entra no ciclo de Kreb para a produção de energia. O ciclo do Kreb usa essas moléculas para criar uma pequena quantidade de ATP e uma grande quantidade de NADH + e FADH2. NADH + e FADH2 têm grande importância em doar prótons ao potencial de membrana ao redor da cadeia de transporte de elétrons, o que impulsiona ainda mais a produção de ATP.

O Proton Gradiente

NADH + e FADH2 atuam como transportes para prótons. Essas moléculas se movem do ciclo de Kreb para a cadeia de transporte de elétrons e transportam prótons. Na cadeia de transporte de elétrons, NADH + e FADH2 doam prótons e aumentam o gradiente de prótons no exterior da célula. Uma vez que prótons suficientes se deslocam para fora da membrana celular, a célula está pronta para começar a produzir trifosfato de adenosina.

Cadeia de transporte de elétrons

Além do oxigênio, as bactérias podem respirar com muitas moléculas orgânicas e inorgânicas diferentes. De acordo com a Universidade Estadual de Ohio, as bactérias anaeróbicas usam moléculas inorgânicas como nitrato, sulfato e carbonato como receptores finais de elétrons no lugar do oxigênio. Essas moléculas ficam no final da cadeia de transporte de elétrons. A cadeia de transporte de elétrons em bactérias usa os produtos da glicólise, um processo que decompõe os açúcares, criando um gradiente de prótons através da parte externa da membrana celular. Esses prótons, então, atravessam a membrana celular, levando a adição de um grupo fosfato ao adenosina difosfato, uma molécula de adenosina com apenas 2 grupos fosfato, para produzir adenosina trifosfato.

Problemas

Mutações em genes na A cadeia de transporte de elétrons causa diminuição da função na cadeia, o que pode resultar em células que não produzem energia suficiente para viver. Muitas vezes, as mutações na cadeia de transporte de elétrons são deletérias; eles causam a morte celular. Os processos celulares simplesmente não podem prosseguir sem a energia produzida pela cadeia de transporte de elétrons.

Venenos

A cadeia de transporte de elétrons pode ser bloqueada pelo uso de venenos. Veneno de rato funciona bloqueando um dos primeiros passos na cadeia de transporte de elétrons. Outros venenos como o cianeto e o monóxido de carbono bloqueiam as etapas mais abaixo na cadeia. O uso de venenos normalmente não é recomendado para controlar uma população bacteriana problemática, já que os venenos não distinguem entre cadeias de transporte de elétrons humanos e bacterianos.

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