aerobiose

Os seres vivos que apenas conseguem sobreviver na presença de oxigénio são designados de aeróbios obrigatórios.
O termo aerobiose reporta-se, geralmente, ao processo de respiração celular, isto é, ao conjunto de vias metabólicas pelas quais a molécula de glicose (principal substrato de produção energética das células) é oxidada, ocorrendo a libertação de energia biologicamente útil, que é armazenada em moléculas de adenosina tri-fosfato (ATP).
A respiração celular é um processo que engloba diversas fases: primeiramente a glicólise, no citoplasma das células, e, posteriormente, na mitocôndria, o ciclo de Krebs e a fosforilação oxidativa.
Na glicólise a glicose é sujeita, inicialmente, a duas fosforilações consecutivas, com gasto de duas moléculas de ATP e formação de duas moléculas de adenosina di-fosfato (ADP), obtendo-se, sucessivamente, glicose 6 - fosfato e frutose 6 - difosfato. Esta molécula, formada por seis átomos de carbono, é convertida em duas de aldeído fosfoglicérico, o qual vai ser transformado em ácido pirúvico, já que é sujeito a processos de oxidação, libertando dois átomos de hidrogénio que irão reduzir a coenzima NAD⁺ à forma NADH + H⁺, e a duas desfosforilações, com formação de duas moléculas de ATP. O balanço final da glicólise é de quatro novas moléculas de ATP, havendo o consumo de duas, o que dá um diferencial positivo de dois ATP.
O ácido pirúvico, seguidamente, é transportado para as mitocôndrias, onde se completará a sua oxidação até à formação de duas moléculas simples, energeticamente pobres: dióxido de carbono e água. Estas transformações iniciam-se pela conversão do ácido pirúvico em acetil- coenzima A, através de uma descarboxilação e de processos de oxidação. Ainda na matriz da mitocôndria, a acetil-coenzima A é inserida num ciclo de reações bioqímicas, o ciclo de Krebs ou do ácido Cítrico, do qual resultará a formação, por cada molécula de ácido pirúvico inicialmente formada a partir da glicose, de duas moléculas de dióxido de carbono, três de NADH, 3 hidrogeniões (H⁺), um ATP e uma molécula de FADH₂.
Seguidamente, as moléculas reduzidas de NADH e de FADH₂ vão ser oxidadas (processo de fosforilação oxidativa), através de mecanismos enzimáticos, libertando os protões para o meio e os eletrões para uma cadeia de moléculas situadas na membrana mitocondrial, a cadeia transportadora de eletrões. As moléculas desta cadeia são capazes de sofrer sucessivas reações de oxidação-redução, sendo que estão dispostas por ordem crescente de afinidade para os eletrões, garantindo assim um fluxo contínuo e unidirecional destes ao longo da cadeia, libertando-se energia, que é armazenada sob a forma de ATP. A molécula de oxigénio é essencial ao processo, já que funciona como recetor final dos eletrões, formando-se moléculas de água, com a associação aos hidrogeniões do meio.
A oxidação de uma molécula de NADH garante a produção de 3 ATP e a de cada FADH2 dois ATP, obtendo-se um total de 34 moléculas de ATP por cada molécula de glicose, ao nível da cadeia de transporte de eletrões.