RESUMO SOBRE RESPIRAÇÃO CELULAR

A Respiração celular aeróbica tem  como objetivo principal produzir energia a partir da decomposição de glicídios, gorduras e aminoácidos, utilizando, para tal, o oxigênio.

A fonte de energia mais utilizada é a glicose (não a mais energética), os aminoácidos e os ácidos graxos fornecem mais energia mas são menos utilizados.

As reações de respiração são exotérmicas(liberação de energia). Na respiração a destruição das cadeias de carbono se dá gradativamente para evitar o excesso de calor liberado, o que prejudicaria a ação do mecanismo enzimático celular.

C₆H₁₂O₆ + 6O₂  =  6CO₂ + 6H₂O + 30 ATP

“Desmontagem” gradual da glicose na presença do oxigênio, produzindo CO2, H2O e liberando ENERGIA (ATP)

obs: O processo de respiração celular é equivalente ao da combustão

Etapas:

·Glicólise: hialoplasma (2ATP)

·Ciclo de Krebs: na matriz mitocondrial (2ATP)

·Cadeia Respiratória: nas cristas mitocondriais (34ATP)

Glicólise

Este processo é fornecido uma quantidade de energia suficiente para a síntese de 2 moléculas de ATP(Trifosfato de Adenosina), a partir de 2 ADP (Difosfato de Adenosina) e 2 Pi (Fosfato inorgânico). Ocorre também a transferência de átomos de Hidrogênio ou elétrons para NAD⁺, formando NADH. Fica assim:

1º Quebra da molécula de glicose a qual só ocorre se for ativada por 2 molécula de ATP cedida pela célula

2º Ocorre a desidrogenação (Perda de Hidrogênio) do Ácido Pirúvico pela NAD (Nicotinamida Adenina Dinuclotídeo) formando NAD.2H

3º Ocorre também a descarboxilação (Retirada de CO₂) Formando o ácido Acético.

OBS.: A quebra direta dessa pequena cadeia libera energia em excesso, o que ameaçaria a integridade da célula. Então o grupo une-se a coenzima-A.

A glicose penetra na célula na forma de glicose-fosfato, sofre a degradação.

Origina: 2 ácidos pirúvicos  +  NADH  +  H⁺ .

NAD = NICOTINAMIDA ADENINA DINUCLEOTÍDEO

(Transfere H de um composto para outro)

Glicose + Consumo de 2 ATP

2 Ácidos Pirúvicos + 4H⁺ + Produção de 4 ATP

   (2C₃H₄O₃)

2H⁺ são Transportados pelo NAD passando

Para o estado reduzido de NADH

Obs: Consumo de 2 ATP e Produção de 4ATP

(RENDIMENTO ENERGÉTICO: 2 ATP)

CICLO DE KREBS (Ciclo do ácido cítrico ou tricarboxílico)

A acetilcoenzima-A entra no ciclo de Krebs e condensa-se com ácido oxalacético que irá propiciar a quebra gradativa das ligações da molécula.

O ácido oxalacético, uma vez ligado ao acetil-coA, formará o ácido cítrico que sofre várias desidrigenações(perda de hidrogênio) e descarboxilações (perda de CO₂) resultando vários compostos intermediários como: ácido Isocítrico; ácido Oxalosuccínico; ácido α-Cetoglutárico; Succinil CoA; ácido Succinio; ácido Fumárico e ácido málico e finaliza a 1ª volta com o Oxalacético.

A descarboxilase leva à produção de CO_2.  E existe uma reação exoenergética que promove a síntese de 2 moléculas de ATP.

Resumindo é produzido elétrons com alta energia e prótons, gerando CO₂.

OBS.: O ciclo apresenta um rendimento energético baixo, ele apresenta metabólitos que serão usados para síntese de aminoácidos e hidratos de carbono.

O ácido pirúvico produzido na glicólise penetra na matriz mitocondrial reagindo com com CoenzimaA produzindo acetilCoA .

Há também a participação de NAD que se transforma em NADH ao capturar H⁺.

C₃H₄O₃ + CoA + NAD = AcetilCoA + CO₂ + H⁺

2 ácido pirúvico + CoA

2 AcetilCoA + Ácido Oxalacético

Liberação de CoA + Ácido cítrico + 2CO₂

Liberação de H⁺ capturados pelo NAD passando a NADH e pelo FAD passando a FADH₂

EM RESUMO, NO CICLO DE KREBS:

Produz-se: 2CO₂ + 3NADH + 1 FADH₂

Há Consumo de 2 ATP e Produção de 4ATP

(RENDIMENTO ENERGÉTICO: 2 ATP)

CADEIA RESPIRATÓRIA (CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS OU FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA) - Sistema Transportador de Elétrons e Transferência dos Hidrogênios

A transferência dos hidrogênios do NADH₂ e do FADH₂ para um aceptor X que passa para um aceptor Y e assim por diante percorrendo a trilha enzimática organizada ao longo das cristas mitocôndriais até chegar no aceptor final (Oxigênio) formando H₂O.

É uma cadeia formada por enzimas, cuja função é transportar elétrons.

Os transportadores são chamados de citocromos e são ricos em ferro.

Os elétrons transportados através dessa cadeia são de alta energia, e ao longo do caminho vão cedendo essa energia de forma gradual, ao passarem de um transportador para o outro.

OBS.: Ela é veiculada para três locais determinados da cadeia, onde ocorre a síntese de ATP. (Produz 36 ATP por molécula de Glicose consumida).

Durante o deslocamento haverá a formação de H₂O (compensar o gasto ocorrido no ciclo de Krebs) além da Formação de ATP.

O ciclo de Krebs e a Cadeia Respiratória ocorrem juntos transformando 2 Ácido Pirúvicos, 6 moléculas de Oxigênio em 6 moléculas de CO₂ e 6 moléculas de H₂O.

Produz CO_2, H₂O e Energia(calor).

Etapa de maior síntese de ATP

Ocorre reoxidação de NADH e FADH em NAD e FAD.

Ocorre liberação de grande quantidade de elétrons com formação de O₂ e H₂O.

2NADH +  H⁺ + O₂ =  2NAD + 2H₂O

2FADH₂ + O₂ =  2FAD + 2H₂O

FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA

ADP + P = ATP

CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS

CITOCROMOS = São proteínas transferidoras de elétrons que possuem Fe e Cu e estão localizadas nas cristas.A energia liberada pelos elétrons com alta energia a partir de 1 glicose pode formar 26 ATP.

A primeira etapa da respiração (glicólise) é anaeróbica pois não utiliza oxigênio;36% da energia da glicose consegue ser convertida em ATP, o restante é liberado na forma de calor.(endotermia/febre);

Além dos carboidratos, as proteínas e as gorduras também podem ser fontes de moléculas de 2C (acetil) a iniciarem o Ciclo de Krebs, ou seja, também podem funcionar como combustíveis celulares. No emagrecimento as gorduras corporais são quebradas e “queimadas” dentro das mitocôndrias.