Substratos da Respiração
A glicose é amplamente aceita como o substrato da respiração. No entanto, a verdade é que o carbono proveniente da respiração, é derivado de inúmeras fontes como: sacarose (principal em plantas), polímeros de glicose (amido), polímeros contendo frutose (frutanas) e outros açúcares, lipídios (trialcilgliceróis), ácidos orgânicos e, ocasionalmente proteínas. O substrato que está sendo respirado pode ser indicado:
medindo as quantidades relativas de CO2 liberado e O2 consumido.
Isto permite calcular o quociente respiratório (QR), que é dado pela seguinte fórmula:
QR = Moles de CO2 liberado/ Moles de O2 consumido
A partir dessa equação é notório, que, quando um carboidrato está sendo respirado, o valor teórico de QR é igual a 1 (6 CO2/6 O2). Experimentalmente, os valores obtidos variam de 0,97 a 1,17. Como os lipídios e proteínas se apresentam em um estado mais reduzido que os carboidratos, mais O2 é requerido para sua completa oxidação e os valores de QR ficam em torno de 0,7. Por outro lado, os ácidos orgânicos, como citrato e malato, são mais oxidados que os carboidratos, e os valores de QR ficam em torno de 1,3. Veja os exemplos abaixo:
Frutose ou glucose – C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O; QR = 1,00
Ácido Palmítico – C16H32O2 + 23O2 → 16CO2 + 16H2O; QR = 0,69
Ácido Málico – C4H6O5 + 3O2 → 4CO2 + 3H2O; QR = 1,33
O QR é útil em alguns casos. No entanto, deve-se ter cuidado para interpreta-ló. Isso, porque é possível que mais de um substrato esteja sendo consumido durante a respiração, e neste caso, o QR representa um valor médio. Além disso, quando a célula está realizando o metabolismo anaeróbico, nenhum O2 é consumido e o valor do QR torna-se bastante elevado. É importante ainda, destacar que os principais substratos da respiração são os carboidratos. e dessa forma o valor de QR em torno de 1,0 parece ser o mais comum.
Referências Bibliogáficas:
Buchanan, Gruissem, Jones, Biochemistry & Molecular Biology of Plants p. 696-705. 2000
Taiz, L.; Zeiger, E. Fisiologia vegetal. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2012. 820 p.