respiracao celular

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BIOQUÍMICA
SDE0024
Profa. Dra. Edjane Fabiula Buriti da Silva
edjanefabiula@hotmail.com
Respiração 
Celular
Plano de Ensino
... Historicamente, sabe-se que a glicólise produz apenas
duas moléculas de ATP para cada molécula de glicose
metabolizada.
Na respiração celular cada molécula de glicose na
oxidação aeróbia completa até dióxido de carbono (CO2) e
água (H2O) pode gerar de 30 a 32 moléculas de ATP;
• Ciclo do Ácido Cítrico;
• Transporte de Elétrons;
• Fosforilação Oxidativa.
Respiração Celular
 Ocorre na Mitocôndria
 É anfibólico, atua tanto no catabolimo como no
anabolismo;
Também denominado de Ciclo de Krebs ou Ciclo do Ácido
Tricarboxílico;
Catabolismo
Decomposição Oxidativa dos Nutrientes
Anabolismo
Síntese Redutora de Biomoléculas
Respiração Celular
Conversão do piruvato em acetil-CoA
 No primeiro estagio ocorre a conversão do piruvato em
acetil-CoA e CO2 pelo complexo da piruvato-
desidrogenase (PDH);
 O complexo PDH e um grupo de três enzimas, a
piruvato-desidrogenase (E1), diidrolipoil-transacetilase
(E2) e diidrolipoil-desidrogenase (E3);
 Todas localizadas nas mitocôndrias de células
eucarióticas e no citosol de bactérias;
 A reação geral catalisada pelo complexo PDH é uma
Respiração Celular
 A descarboxilação oxidativa é um processo de
oxidação irreversível no qual o grupo carboxil é
removido do piruvato na forma de uma molécula de
CO2 e os dois carbonos remanescentes são
convertidos ao grupo acetil da acetil-CoA
Respiração Celular
Ciclo do Ácido Cítrico
 A primeira reação do ciclo é a condensação da acetil CoA
que doa seu grupo acetil ao composto de quatro
carbonos oxaloacetato, formando o composto de seis
carbonos, o citrato. Essa reação é catalisada pela enzima
citrato-sintase;
Respiração Celular
 Na segunda etapa, a enzima aconitase catalisa a
transformação reversível do citrato a isocitrato, pela
formação intermediária do ácido tricarboxílico cis-
aconitato.
A aconitase pode promover a adição reversível de H2O à
ligação dupla do cis-aconitato de duas maneiras
diferentes: uma leva a formação do citrato e a outra a
isocitrato
Respiração Celular
 O isocitrato formado é então descarboxilado
(descarboxilação oxidativa) pela enzima isocitrato-
desidrogenase para produzir o composto de cinco
carbonos, α-cetoglutarato (também chamado de
oxoglutarato);
Respiração Celular
 O α-cetoglutarato perde uma segunda molécula de CO2,
em um outro processo de descarboxilação oxidativa, na
qual o α-cetoglutarato é convertido a succinil-CoA e CO2
pela ação do complexo da α-cetoglutarato-desidrogenase
NAD+ e o aceptor de elétrons e CoA e o transportador do grupo
succinil.
Respiração Celular
 A succinil-CoA, assim como a acetil-CoA, possuí uma
ligação tio-éster com uma energia livre padrão de hidrólise
grande e negativa.
 A energia liberada pelo rompimento desta reação é
utilizada na próxima etapa do ciclo do ácido cítrico para
conduzir a síntese de uma ligação fosfoanidrido no GTP ou
ATP.
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 O succinato formado a partir da succinil-CoA é oxidado
(sofre uma desidrogenação) a fumarato pela enzima
succinato-desidrogenase;
 Essa enzima contem três grupos ferro-enxofre diferentes e 
uma molécula FAD covalentemente ligada
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 Em seguida, a enzima fumarase catalisa a hidratação da
ligação dupla do fumarato para formar o malato, composto
seguinte do ciclo;
Respiração Celular
 Na última reação do ciclo do acido cítrico, a enzima malato
desidrogenase, ligada a um NAD, catalisa a oxidação de
malato a oxaloacetato;
 A transferência de um íon hidreto para o NAD gera outra
molécula de NADH. O oxaloacetato esta então pronto para
reagir com outra molécula de acetil-CoA.
Respiração Celular
 O ciclo do ácido cítrico além de ser fundamental ao
metabolismo gerador de energia;
 É importante para a biossíntese de outras moléculas
como por exemplo os aminoácidos;
 Os intermediários gerados pelo ciclo são utilizados
como material de partida para a biossíntese das novas
moléculas .
Respiração Celular
Fosforilação Oxidativa
 A fosforilação oxidativa é a culminação do metabolismo
produtor de energia da respiração celular;
 Todos os passos oxidativos da degradação de
carboidratos, gorduras e aminoácidos convergem para
este estágio final;
 A energia da oxidação dessas moléculas governa a
síntese de ATP.
 Em eucariotos, a fosforilação oxidativa ocorre nas
mitocôndrias, mais especificamente nas membranas
mitocondriais internas que formam as cristas
mitocondriais.
Respiração Celular
 Durante a fosforilação oxidativa, os carreadores ativados
NADH e FADH2 gerados na glicólise ou no ciclo do ácido
cítrico, doam seus elétrons de alta energia;
 Uma cadeia de transportadores de elétrons (ou cadeia
respiratória) que está presente na membrana
mitocondrial interna os recebe;
 Ao realizar este processo, esses carreadores são então
oxidados à NAD+ e FAD;
 Os elétrons são rapidamente passados ao longo da
cadeia até o oxigênio molecular (O2) para formar uma
molécula de H2O.
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 A energia liberada durante a passagem dos elétrons ao
longo da cadeia transportadora é utilizada para bombear
prótons (H+) através da membrana mitocondrial interna
e o gradiente de prótons resultante é o que promove a
síntese de ATP, por meio do complexo ATP-sintase.
Respiração Celular
 Dessa forma, a cadeia respiratória serve como um
dispositivo que converte a energia presente nos elétrons
de alta energia da NADH em ligações de fosfato de alta
energia do ATP.
 Esse mecanismo quimiostático de síntese de ATP é
chamado fosforilação oxidativa por envolver tanto o
consumo de O2 quanto a síntese de ATP pela adição de
um grupo fosfato ao ADP.
Respiração Celular
Profa. Dra. Edjane Fabiula Buriti da Silva
edjanefabiula@hotmail.com
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