PROCESSOS RESPIRAÇÃO CELULAR

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PROCESSOS RESPIRAÇÃO CELULAR
GLICÓLISE
A glicólise é um processo que ocorre sem a presença de oxigênio e que tem como produto final ATP e ácido pirúvico.
 
Na glicólise, a molécula de glicose é quebrada em moléculas de ácido pirúvico
A glicólise (do grego glykos, açúcar, e lysis, quebra) é um processo anaeróbio, ou seja, sem a presença de oxigênio, que ocasiona a degradação da glicose (C6H12O6). Nessa via metabólica, que ocorre no citoplasma das células de todos os seres vivos, acontece a formação de ácido pirúvico (C3H4O3) e de moléculas de ATP.
A glicose é uma molécula obtida através da alimentação ou então da degradação do glicogênio armazenado em nosso corpo. O processo para a quebra dessa substância inicia-se com a adição de dois fosfatos em uma molécula de glicose, tornando-a muito estável e fácil de ser quebrada. Esse processo é chamado de ativação e ocorre com gasto de ATP.
A molécula instável de glicose, quando se quebra, forma duas moléculas de ácido pirúvico e gera quatro moléculas de ATP. Como no início do processo são utilizados fosfatos provenientes de duas moléculas de ATP, o saldo líquido é de duas moléculas.
Observe um esquema resumido da glicólise
Além disso, no processo de glicólise, ocorre a liberação de quatro elétrons e quatro íons H+. Das quatro moléculas H+, duas ficam livres no citoplasma, enquanto as outras duas, juntamente aos quatro elétrons, são capturadas pelo dinucleotídio de nicotinamida-adenina (NAD+) e formam o NADH. Em razão da capacidade de receber elétrons e os íons H+, o NAD+ é considerado um aceptor de elétrons.
De uma maneira resumida, podemos escrever a glicólise de acordo com a seguinte equação química:
C6H12O6 + 2ADP + 2Pi+ 2NAD+ → 2C3H403 + 2ATP + 2NADH + 2H+
O ácido pirúvico formado no processo de glicólise, com a presença de oxigênio, é usado na mitocôndria no processo de respiração celular. Quando, no entanto, não há oxigênio suficiente, o piruvato é transformado em ácido lático ou etanol (fermentação).
CICLO DE KREBS
 
O Ciclo de krebs e a produção de energia para o trabalho celular.
 O Ciclo de Krebs, ou também conhecido como ciclo do ácido cítrico por ser a primeira substância a ser formada durante o ciclo, é uma das etapas do processo da respiração celular dos organismos aeróbios, ocorrendo no interior das mitocôndrias das células eucariontes.
 Devido o seu caráter metabólico, catabólico e anabólico, é considerado como rota anfibólica, de degradação e construção de substâncias com finalidade de produzir energia suficiente para as atividades desenvolvidas pela célula.
 Esse ciclo composto por oito reações controladas enzimaticamente, tem seu início a partir da degradação por oxidação, uma reação do ácido oxalacético com a acetil-coenzima-A, substância originada na glicólise em conseqüência da ação catabólica da enzima desidrogenase sobre o piruvato (molécula altamente energética), produzindo duas moléculas de CO2.
 O produto dessa oxidação origina uma molécula de citrato, mediador de um composto com cinco carbonos (cetoglutarato), que durante o percurso desse ciclo é quebrado liberando prótons receptados pelo NAD (aceptor intermediário de hidrogênios).
 A degradação contínua e o cetoglutarato formam o alfa-cetoglutarato, molécula menos energética contendo quatro carbonos. No entanto, ainda quebrada, libera mais H+, recolhidos nesse momento pela molécula de FAD, finalizando o processo com a restituição do ácido oxalacético, enzima iniciadora do ciclo.
 Além do dióxido de carbono são produzidos íons H+, conforme mencionado são absorvidos pelo NAD e FAD (NADH e FADH2), destinados às cristas mitocôndriais, onde ocorre a cadeia respiratória e produção de ATP.
CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS
A cadeia transportadora de elétrons, cadeia respiratória ou fosforilação oxidativa é a convergência final de todas as vias de degradação oxidativa. A oxidação dos mais variados combustíveis metabólicos libera elétrons que são entregues pelas desidrogenasesa transportadores específicos, reduzindo-os (de NAD+ e FAD a NADH+ e FADH2). Na CTE estes elétrons serão entregues ao oxigênio.
        A energia livre disponibolizada pelo fluxo de elétrons criado é acoplada ao transporte contracorrente de protóns através da membrana interna da mitocôndria (impermeável a estes prótons), conservando parte desta energia como potencial eletroquímico transmembrana.
        O fluxo transmembrana dos prótons "de volta", a favor de seu gradiente de concentração através de poros protéicos específicos fornece energia livre para a síntese de ATP.
Transportadores de elétrons:
        A transferência pode se dar de três formas: Direta, como átomo de hidrogênio (H+ + 1elétron), ou como íon hidreto - H- (H+ + 2 elétrons).
        O NADH+ e o FADH2 transportam os elétrons de diferentes vias até a CTE, onde os doam. Dentro da cadeia, o fluxo se estabelece entre uma série de transportadores que incluem: carreadores de membrana (como as quinonas), citocromos e proteínas ferro-sulfonadas.
Ubiquinona:
Singularmente, sua redução pode se dar em duas etapas diferentes:
Recebe o 1º elétron, sendo reduzida a radical semiquinona - UQH
2º elétron - Ubiquinol - UQH2
Desta forma, a ubiquinona pode fazer a interação entre doadores de 2 elétrons e receptores de um único.
Citocromos:
São proteínas contendo ferro, portanto um grupo heme, responsável pelas diferentes variações: citocromos a, b e c. Enquanto a e b são proteínas de membrana, o c está "preso" à superfície externa da membrana interna por interações eletrostáticas.
Proteína Fe-S:
São boas doadoras de elétrons, e transferem apenas um.
Complexo I: NADH à Ubiquinona
Equação geral:  NADH + H+ + UQ         NAD+ + UQH2
        A entrega não é direta, passando por FMN (Flavina MonoNucleotídeo), que entrega os elétrons à Fe-S ao qual está associada, e só então estes são entregues à UQ.
Complexo II: Succinato à Ubiquinona
        A enzima responsável pela oxidação do succinato (a succinato desidrogenase), é a única do Ciclo do Ácido Cítrico ligada à membrana interna da mitocôndria e é através dela que os elétrons são doados ao FAD, para daí serem entregues à UQ via Fe-S. Este complexo não é responsável pelo bombeamento de nenhum próton para o espaço intermembrana. Assim, os elétrons que chegam à CTE via FADH2 só serão responsáveis pelo bombeamento de prótons a partir do complexo III, daí a síntese de 1ATP a menos pelo FADH2 em comparação ao NADH+.
Complexo III: Ubiquinona ao Citocromo c
        A Ubiquinona pode movimentar-se ao longo da bicamada lipídica. Assim, após receber elétrons a partir de qualquer um dos complexos anteriores, caminha até o complexo III, responsável por recebê-los e repassá-los ao citocromo c. A UQH2, entretanto, só doará um elétron por vez ao cit c, o outro será doado a um cit b no complexo, que o devolverá à UQ, estabelecendo um ciclo em que se repetem estas etapas: UQH recebe um elétron do complexo I ou II mais 1H+ da matriz. A UQH2assim formada libera 1H+ para o espaço intermembrana e um elétron para o cit b. A UQH resultante libera outro H+ e doa um elétron ao cit c. A UQ recebe de volta um elétron do cit b e 1H+ da matriz.
Complexo IV - redução do O2
        O citocromo c é livre para movimentar-se na superfície externa da membrana, levando assim os elétrons recebidos do complexo III ao IV. Só o fará, entretanto, quando houver acumulado 4 elétrons. Neste complexo, os elétrons após passarem pelos cit a e a3, serão doados a 4H+ e 1O2 da matriz, sintetizando assim duas moléculas de água.