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Universidade Estadual de Goiás – UEG Metabolismo Celular Discente: Cássia Rani Vieira Gomes É um processo pelo qual os organismos obtêm energia para realizar as mais diversas atividades. Ocorre nas mitocôndrias, em presença de oxigênio. É divida em três etapas: a glicólise, o ciclo de Krebs e a fosforilação oxidativa. Rendimento de ATP: • Glicólise = 2 ATPs; • Ciclo de Krebs: 2 ATPs • Fosforilação oxidativa = entre 29,5 e 31 ATPs Ocorre a degradação da molécula de glicose, com seis carbonos, em duas moléculas contendo três carbonos cada uma, o piruvato. Consiste em: A oxidação do piruvato é um conector importante que liga a glicólise ao restante da respiração celular. Ao final da glicólise, temos duas moléculas de piruvato que ainda contêm muita energia extraível. Glicose + 2 NAD+ +2ADP + 2Pi → 2 Piruvato + 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O Essa etapa é realizada por um grande complexo enzimático chamado piruvato desidrogenase. Possui seu inicio com o aumento do nível de glicose na corrente sanguínea cerca de 10 minutos após uma refeição. Ocorre no citosol. Ocorre na matriz da mitocôndria. Para cada acetil-CoA, 3 NAD+ são reduzidos a NADH. Os elétrons são transferidos ao FAD, formando FADH2. Nessa etapa, é formado GTP por fosforilação, uma molécula semelhante em estrutura e ação ao ATP e que pode ser também utilizada para a produção de ATP. O saldo final desse ciclo, como cada glicose produz dois acetil- CoA, é: 6 NADH, 2 FADH2 e 4 CO2 e 2 GTP/ATP. Na primeira etapa do ciclo, o acetil CoA combina-se com uma molécula de oxalaceato, formando o citrato. Após uma rápida reorganização, a molécula com seis carbonos libera dois carbonos na forma CO2 em duas reações semelhantes, produzindo uma molécula de NADH por vez. A molécula de quatro carbonos restante sofre uma série de reações adicionais, primeiro produz uma molécula de ATP ou GTP em seguida, reduz o transportador de elétrons FAD a FADH2 e finalmente, gera outro NADH. Este conjunto de reações regenera a molécula inicial, oxaloacetato, e assim o ciclo pode se repetir. Nessa etapa, as moléculas NADH e FADH2, transportadoras de elétrons produzidas no ciclo de ácido cítrico, doarão elétrons para a cadeia de transporte de elétrons O NADH pode transferir seus elétrons diretamente para o complexo I, voltando a ser NAD+. Conforme os elétrons percorrem o complexo I, energia é liberada e o complexo usa essa energia para bombear prótons (4H+) da matriz para o espaço intermembranar. O FADH2 não pode transferir seus elétrons para o complexo I. Em vez disso, ele os leva pela cadeia de transporte até o complexo II, que não bombeia prótons através da membrana. Fora dos dois primeiros complexos, os elétrons de NADH e FADH2 percorrem exatamente a mesma rota, sendo atravessa a membrana entregando os elétrons ao complexo III, que irá bombear prótons (4H+) através da membrana, os elétrons chegam até o complexo IV, onde um último grupo de prótons (2H+) é bombeado através da membrana e passa os elétrons para o O2, formando H2O. Após esses processos, os H+ serão atraídos para o interior da membrana, sendo que um H+ levara fosfato livre (Pi) e outros 3H+ voltaram passando por dentro da ATP Sintase, que gira unindo o ADP ao Pi formando ATP. 2 ATPs na glicólise 2 ATPs no Ciclo de Krebs 4 H+ irão produzir 1 ATP na Fosforilação Oxidativa 1 NADH = 2,5 ATPs 1 FADH+ = 1,5 ATPs GLICÓLISE CICLO DE KREBS SOMA FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA NADH 2 8 10 10 x 2,5 = 25 ATPs FADH2 0 2 2 2 x 1,5 = 3 ATPs ATP 2 2 4 4 TOTAL - - - 31,5 ATPs Esse resultado pode alterar caso seja usado a lançadeira do glirecol-fosfato, sendo 29,5 ATPs Lançadeira malato-aspartato
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