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Via Catabólica Comum
Disciplina: Bioquímica
Docente: Ariadne
Discentes: Ilana e Stephânia
Introdução ao Metabolismo
● Definição de metabolismo: 
○ A soma de todas as reações químicas envolvidas no estado 
dinâmico das células.
● Reações catabólicas x anabólicas
● Interconexão das vias metabólicas
Catabolismo e Anabolismo
● Catabolismo:
○ Fragmentação das moléculas.
○ Liberação de energia.
● Anabolismo:
○ Utiliza a energia liberada no catabolismo.
○ Constrói moléculas (proteínas, lipídios, 
ácidos nucleicos).
Energia
● Energia nas Células
○ Energia = capacidade de realizar trabalho biológico.
○ Liberada em etapas controladas.
○ O fluxo de elétrons (redox) dirige a produção de ATP.
● ATP: A Moeda Energética
○ Armazena energia nas ligações fosfato.
○ Hidrólise do ATP → ADP + Pi libera energia útil.
○ Atua como intermediário nas reações acopladas.
Reações Bioquímicas Comuns
● Mitocôndrias = “usinas” da célula
● Matriz mitocondrial: local do CAC e beta-oxidação
● Membrana interna: cadeia transportadora de elétrons
Ciclo do Ácido Cítrico (CAC)
● Também chamado de ciclo de Krebs
● Local: matriz mitocondrial
● Via final de convergência de:
○ Carboidratos (glicólise → piruvato)
○ Lipídios (β-oxidação → acetil-CoA)
○ Proteínas (desaminação → intermediários)
○ Ponto comum: produção de acetil-CoA
CAC - Etapas
● Intermediários usados em:
○ CAC = via anfibólica (catabólica + anabólica)
● Etapas do CAC
○ Condensação: Acetil-CoA + oxaloacetato → citrato
○ Isomerização: Citrato → isocitrato
○ Descarboxilação oxidativa: Isocitrato → α-cetoglutarato 
(libera CO₂ e forma NADH)
CAC - Etapas
● Outra descarboxilação oxidativa: α-cetoglutarato → 
succinil-CoA (CO₂ + NADH)
● Geração de GTP: Succinil-CoA → succinato
● Oxidações finais: Succinato → fumarato → malato → 
oxaloacetato
○ Produz FADH₂ (Succ.→ Fum.) e NADH (Mal. → Oxal.)
Produção de Energia no Ciclo
● Cada volta do ciclo produz:
○ 3 NADH
○ 1 FADH₂
○ 1 GTP (ou ATP)
○ 2 CO₂
Esses produtos alimentam a cadeia respiratória, resultando na 
produção final de ~10 ATP por acetil-CoA.
Fosforilação Oxidativa
● Processo final;
● Transformar NADH e FADH₂ em ATP;
● Ocorre dentro da Membrana mitocondrial interna;
● Ela só é capaz de ocorrer porque existem o complexo I, complexo 
II, complexo III, complexo IV e uma ATP sintase. Onde cada um 
tem uma função importante.
Complexos
● Complexo I- NADH desidrogenase;
● Complexo II- Succinato desidrogenase (não atravessa membrana);
● Complexo III- Citocromo C;
● Complexo IV- Citocromo oxidase.
Componentes móveis da cadeia de 
transporte de elétrons
● Coenzima Q (CoQ)- conecta os complexos I e II ao complexo III;
● Citocromo C- conecta o complexo III ao complexo IV.
Esquema
A ATP sintase converte energia química em 
mecânica
Teoria Clássica (simplificada)
● 3 H⁺ = 1 ATP → modelo antigo, mais idealizado.
● Suponha que cada NADH gere 3 ATP e cada FADH₂ gere 2 ATP → 
não é mais aceito como padrão, pois ignora o custo real de 
transporte de prótons e fosfato.
Atual (Baseado em evidências experimentais)
● 4 H⁺ = 1 ATP
○ 3 H⁺: para a síntese de ATP pela ATP sintase
○ 1 H⁺: gasto para transportar o fosfato inorgânico (Pi) e o 
ADP para dentro da mitocôndria (ou célula, no caso das 
bactérias).
Rendimento de ATP com base nos prótons
1. NADH
● Libera 10 H⁺ na cadeia de transporte de elétrons (complexos I, III e 
IV)
● Se 4 H⁺ = 1 ATP, então:
 10H⁺ : 4H⁺ =2,5 ATP 
2. FADH₂
● Libera 6 H⁺ (entra no Complexo II, pulando o Complexo I)
● Então:
 6H⁺ : 4H⁺ =1,5 ATP
Inibidores e Desacopladores
● A transferência de elétrons pode ser bloqueada por inibidores 
específicos, o resultado dessa inibição é a paralisação do transporte 
de elétrons e das vias metabólicas que dependem da cadeia para a 
reoxidação de coenzimas;
● Em instantes, todos os componentes da cadeia que se situam antes 
do ponto de atuação da droga estarão reduzidos, e a cadeia, 
inoperante;
● Sem o transporte de elétrons não se forma o gradiente de prótons e, 
consequentemente, não há síntese de ATP. Essas drogas são 
potencialmente letais.
Cadeias de transporte de elétrons bacterianas
● Além das coenzimas reduzidas, podem ser fornecedores de elétrons 
uma série de substratos inorgânicos;
● O aceptor final, além do oxigênio, podem ter essa função o NO3, 
NO2, SO4, CO3 e substâncias orgânicas;
● Se o aceptor final é diferente de oxigênio, a cadeia é dita 
anaeróbica.
A oxidação completa da glicose produz 38 ATP