A respiração celular é um conjunto de reações metabólicas que ocorrem nas células dos organismos para converter a energia bioquímica dos nutrientes em trifosfato de adenosina (ATP) e, em seguida, liberar produtos residuais. Este processo é essencial para a sobrevivência de todos os organismos vivos porque o ATP serve como a principal moeda energética das células.

A equação química geral para a respiração celular é:

$$C_6H_{12}O_6 + 6O_2 → 6CO_2 + 6H_2O + energia (como ATP)$$

Esta equação representa a quebra completa de uma molécula de glicose, um açúcar simples, na presença de oxigênio para produzir dióxido de carbono, água e energia na forma de ATP. O processo ocorre em três etapas principais:glicólise, ciclo de Krebs e cadeia de transporte de elétrons.

1. Glicólise:
- A glicólise é o primeiro estágio da respiração celular e ocorre no citoplasma.
- Uma molécula de glicose é decomposta em duas moléculas de piruvato.
- Este processo gera uma pequena quantidade de ATP (2 moléculas de ATP) e NADH (2 moléculas de NADH), um transportador de elétrons de alta energia.

2. Ciclo de Krebs (Ciclo do Ácido Cítrico):
- O ciclo de Krebs ocorre nas mitocôndrias.
- Cada molécula de piruvato da glicólise é posteriormente decomposta e combinada com a coenzima A para formar acetil CoA.
- Através de uma série de reações catalisadas por enzimas, o acetil CoA é oxidado para liberar dióxido de carbono e gerar ATP (2 moléculas de ATP), NADH (3 moléculas de NADH) e FADH2 (2 moléculas de FADH2).

3. Cadeia de Transporte de Elétrons (ETC):
- A cadeia de transporte de elétrons está localizada na membrana mitocondrial interna.
- As moléculas de NADH e FADH2 geradas na glicólise e no ciclo de Krebs passam seus elétrons de alta energia para a cadeia de transporte de elétrons.
- À medida que os eletrões se movem através da cadeia, a sua energia é utilizada para bombear iões de hidrogénio (H+) através da membrana, criando um gradiente.
- O fluxo de íons de hidrogênio de volta através da ATP sintase, uma enzima, impulsiona a síntese de ATP (até 34 moléculas de ATP).
- O oxigênio serve como aceptor final de elétrons e a água é formada como subproduto.

Em resumo, a respiração celular envolve a quebra da glicose na presença de oxigênio para produzir energia na forma de ATP. O processo ocorre em três etapas:glicólise, ciclo de Krebs e cadeia de transporte de elétrons. Cada estágio gera ATP, NADH e FADH2, que são usados ​​para produzir ATP na cadeia de transporte de elétrons.