Quando
é adicionado a uma suspensão de células crescendo em anaerobiose e, portanto, com alto consumo de glucose, a velocidade de consumo desse monossacarídeo cai dramaticamente na medida em que
é consumido. Outro fato é que a acumulação de lactato pára na medida em que a cultura passa para aerobiose. Esses efeitos, observados primeiramente por Louis Pasteur na década de 1860 são característicos de células capazes de crescer tanto em anaerobiose como em aerobiose. Por que a presença de
diminui a taxa de consumo de glucose?
Passo 1
Vamos analisar a pergunta: quando adicionamos
a células que crescem sem presença de oxigênio (anaerobiose), a taxa de consumo de glicose cai rapidamente conforme o oxigênio é utilizado. Além disso, a acumulação de lactato para quando o ambiente se torna aeróbico. Isso indica que as células conseguem crescer tanto com ou sem oxigênio. Vamos entender o que está acontecendo usando os conceitos de metabolismo anaeróbico e aeróbico.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre metabolismo anaeróbico. Em condições sem oxigênio, as células quebram a glicose através da glicólise para produzir energia. A equação simplificada da glicólise é:
Aqui, a glicose é convertida em lactato, gerando uma pequena quantidade de ATP, que é a energia usada pelas células.
Passo 3
Agora, quando adicionamos oxigênio (
) ao ambiente, as células podem mudar para o metabolismo aeróbico, que é mais eficiente na produção de energia. Nesse processo, a glicose é completamente oxidada na respiração celular para produzir dióxido de carbono, água e muito mais ATP.
A equação geral da respiração aeróbica é:
Passo 4
Com a presença de oxigênio, as células preferem usar o metabolismo aeróbico porque ele gera muito mais ATP por molécula de glicose comparado ao anaerobismo. Isso significa que as células não precisam quebrar tanta glicose para obter a mesma quantidade de energia.
Passo 5
Além disso, no metabolismo aeróbico, o NADH produzido na glicólise é reoxidado na cadeia respiratória mitocondrial, permitindo que a glicólise continue a funcionar eficientemente sem acumular lactato. Isso evita a produção de lactato e mantém a glicose sendo utilizada de forma mais eficiente.
Passo 6
Portanto, quando o oxigênio está disponível, as células utilizam um caminho metabólico que é mais eficiente em termos de produção de energia. Isso reduz a necessidade de consumir grandes quantidades de glicose e evita a acumulação de lactato.
Resposta
A presença de
favorece o metabolismo aeróbico, que �� mais eficiente na produção de energia a partir da glicose. Portanto, as células reduzem o consumo de glicose porque conseguem gerar mais ATP usando o oxigênio, diminuindo a necessidade de glicólise intensa e a formação de lactato.