Bioquímica prova teorica1

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Bioquímica
Bioenergética
 Nos processos metabólicos e em todas as transformações energéticas ocorre liberação de energia útil (energia livre) associada a um aumento inevitável de quantidade de energia não-utilizável (calor e entropia). 
 As células e os organismos precisam realizar trabalho para se manterem vivos, crescerem e reproduzirem. Eles utilizam a energia química contida nos combustíveis para sintetizar, a partir de precursores simples, moléculas complexas e altamente organizadas. Eles também convertem energia química dos combustíveis em gradientes de concentração e elétrico, em movimento e calor, e em alguns casos, luz.
 Bioenergética é o estudo quantitativo das transformações de energia que ocorrem nas células vivas.
A energia livre de Gibbs (G): energia que pode ser utilizada para trabalho à temperatura e pressão constantes.
ΔG< 0-> liberação de energia livre, espontânea (reação exergônica)
ΔG=0 -> em equilíbrio 
ΔG>0 -> ganho de energia livre, não-espontânea (reação endergônica)
Modos de calcular ΔG:
A +B <-> C+D
A partir das energias livres de cada substância da reação:
A partir das concentrações das substancias:
R= Constante dos gases
ΔGo’= energia livre da substancia em condições padrões (pH=7, P=1atm, T= 25Co= 298k,[soluto]= 1molar)
T= temperatura
= Keq, quando Keq>1 o sentido da reação é direto (espontânea), quando Keq<1 o sentido direto só acontecerá fornecendo energia.
As células são sistemas isotérmicos, portanto o fluxo de calor não é uma fonte de energia para elas, já que para ser capaz de realizar trabalho, o calor precisa passar de uma região ou objeto para outro com temperatura mais baixa. Então, utiliza-se a energia livre.
Reações Biológicas de Oxi-Redução
Reações que envolvem a perda de elétrons por uma determinada espécie química que sofre oxidação (agente redutor) e a captação de elétrons por outra espécie química, que sofre redução (agente oxidante). O fluxo de elétrons nessas reações é responsável por todos os trabalhos realizados pelos organismos vivos. 
Os elétrons são transferidos de uma molécula para outra dos seguintes modos:
Diretamente como elétrons
Como átomos de H
Como íons hidreto
Por combinação direta ao O (O combina-se com um redutor orgânico, sendo covalentemente incorporado ao produto)
Potencial de redução (E0): medida da afinidade por elétrons. 
Os elétrons seguem na direção crescente de potencial redutor (do menor potencial para o maior)
 Transportadores de elétrons:
Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo (NAD) e Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo Fosfato (NADP): São livres (não associadas a proteínas). NAD geralmente atua em oxidações associadas a processos catabólicos e NAD a processos anabólicos.
Flavina Adenina Dinucleotídeo (FAD): Podem incorporar 1 ou 2 elétrons na forma de H. A maioria encontra-se ligado à proteína formando grupos prostéticos.
Glicólise
A glicose é o principal combustível da maioria dos organismos. Por meio do armazenamento da glicose como um polímero de massa molecular alta, a célula pode acumular grandes quantidades de hexoses enquanto mantém a osmolaridade relativamente baixa. Quando as demandas energéticas aumentam subitamente, a glicose pode ser liberada rapidamente e ser empregada para produzir ATP de maneira aeróbica ou anaeróbica.
Na glicólise, uma molécula de glicose é degradada em uma serie de reações catalisadas por enzimas para liberar duas moléculas do composto piruvato, contendo apenas 3C. Durante as reações seqüenciais, parte da energia livre liberada é conservada na forma de ATP e NADH.
Ocorre em uma seqüência de 10 passos, sendo os 5 primeiros a fase preparatória:
Fosforilação da glicose: Ocorre a fosforilação no C6 liberando glicose-6-fosfato.
Conversão da glicose-6-fosfato em frutose-6-fosfato: isomerização de uma aldose para uma cetona.
Fosforilação da frutose 6-fosfato em frutose-1,6-bifosfato: transferência de um grupo fosfato. (IRREVERSIVEL)
Clivagem da frutose-1,6-bifosfato: a frutose é quebrada para liberar 2 trioses diferentes, o gliceraldeído-3-fosfato(aldose) e a diidroxiacetona fosfato(Cetose).
Interconversão das trioses: apenas o gliceraldeido pode ser degradado nos passos seguintes, portanto a diidroxicetona fosfato é convertida em gliceraldeído.
Os seguintes passos são a fase do pagamento, pois é a fase onde ocorre a produção de ATP e NADH.
Oxidação do gliceraldeído-3-fosfato em 1,2-bifosfoglicerato: Primeira das duas reações onde ocorre a formação de NADH pela desidrogenação do gliceraldeido. Ocorre também a adição de fosfato.
Transferência do fosfato 1,2- bifosfoglicerato para o ADP:transfere o grupo fosfato para o ADP formando ATP. Forma também o 3-fosfoglicerato
Conversão do 3-fosfoglicerato em 2-fosfoglicerato: transferência do grupo fosforil do C2 para C3.
Desidratação do 2-fosfoglicerato para fosfoenolpiruvato: remove uma molécula de água do 2-fosfoglicerato.
Transferência do grupo fosforil do fosfoenolpiruvato para o ADP. O fosfoenolpiruvato rapidamente se tautomerisa para piruvato.
Para uma molécula de glicose, ocorre a formação de 2 piruvatos. O saldo final é de 2 ATP (já que 2 foram utilizados na fase preparatória) e 2 NADH . Os produtos da glicólise podem ter diferentes destinos em aerobiose e em anaerobiose.
Em aerobiose: O NADH é re-oxidado na cadeia respiratória onde irá transferir o elétron para o O2. E os piruvatos serão oxidados a acetato e continuarão para o ciclo do acido cítrico na matriz mitocondrial.
Em anaerobiose: O NADH é re oxidado através da redução do piruvato (transferência de 2H do NADH para o piruvato) a um produto podendo ser lactato ou etanol.
Fermentação lática: ocorre a formação de lactato através da redução do piruvato. Uma molécula de glicose é convertida em 2 de lactato com geração de 2 ATP
Fermentação alcoólica: o piruvato é convertido em etanol. Antes da redução, ocorre a descarboxilação do piruvato, formando etanol.
Ciclo do Ácido Cítrico (ciclo de Krebs)
Em condições aeróbicas, ao invés da fermentação, ocorre a respiração celular. Mas antes de entrar no ciclo, o piruvato deve ser oxidado a acetil para a formação do acetil-CoA. 
O processo de oxidação no qual um grupo carboxila é removido do piruvato na forma de CO2 se chama descarboxilação oxidativa. Então os 2 C que sobraram se tornam o grupo acetil do acetil-CoA. Pode-se considerar o acetil-CoA como uma espécie reativa do grupo acila que entrará no ciclo.
O próximo passo é o ciclo, onde o acetil-CoA será oxidado. Para iniciar uma volta no ciclo, o acetil-CoA transfere seu grupo acetil para um composto com 4 átomos de carbono, o oxalacetato formando o citrato (composto com 6 átomos de C). O citrato então é transformado em isocitrato (também com 6 C) e este é desidrogenado (com perda de CO2) formando o α-cetoglutarato ou oxoglutarato. 
O oxoglutarato também perde CO2 liberando o succinato (composto de 4 C). O succinato é convertido enzimaticamente a oxalacetato, assim o oxalacetato está pronto para reagir com outro acetil-CoA.
Alguns intermediários podem ser utilizados como precursores biossintéticos de uma grande variedade de substâncias. Assim como esses intermediários também podem ser adicionados pelas outras reações para serem utilizados como combustível. Todas as reações do ciclo são realizadas na matriz mitocondrial.
A energia proveniente das oxidações no ciclo é conservada na redução de 3 NAD+, 1 FAD e 1 ATP (ou GTP). Embora só ocorra a formação de um ATP, as oxidações formam bastante NADH e FADH2 e isso fornece um fluxo para a cadeia respiratória formando um grande número de ATP durante a fosforilação oxidativa.
Fosforilação oxidativa
É o estágio final da respiração. Todas as etapas oxidativas na degradação dos carboidratos, gorduras e aminoácidos convergem para esse estagio final no qual a energia proveniente das oxidações é responsável pela síntese de ATP. Essa etapa ocorre na membrana interna das mitocôndrias .
OBS: 
Mitocôndrias:
A mitocôndria possui duas membranas:
Membrana externa: permeável à pequenas moléculase íons que se movem livremente traveis de canais transmembrana (porinas).
Membrana interna: impermeável à maioria das moléculas pequenas e íons, incluindo prótons (H+). As únicas substâncias que atravessam as membranas são aquelas para as quais existem transportadores específicos. Por ser um ótimo isolante é nela que se inserem os componentes da cadeia respiratória e a ATP sintase onde ocorre a troca de elétrons (corrente elétrica). 
 	A matriz mitocondrial, cercada pela MI, contem o complexo da piruvato desidrogenase, e as enzimas do acido cítrico, a via da β-oxidação dos ácidos graxos e a oxidação de aminoácidos.
A mitocôndria possui uma diferença de potencial em sua membrana interna. Quando a mitocôndria respira, ela expulsa prótons que ficam na região transmembrana. Os prótons não saem da mitocôndria pela membrana externa, pois o caráter negativo no interior da membrana interna atrai os prótons. Esses prótons liberados são utilizados na formação de ATP.
Utilização do gradiente de prótons
Para a geração de calor (tanto em animais quanto em vegetais)-> através da proteína desacopladora (proteína que abre um canal na MI, desfazendo o gradiente de prótons. A respiração aumenta e a energia gerada por ela é perdida na forma de calor)
Para transporte transmembrana: a carga diferencial dos dois lados da MI ajuda os transportadores de ATP, fosfato, cálcio e etc.
Estresse oxidativo:
Quando ocorre o acumulo de ubiquinona (Q) reduzido, ela transfere elétron direto pro O2 que fica instável formando o radical superóxido. Esses radicais formam espécies ativas do oxigênio (ROS), que são O2-, H2O2 e OH- (pior espécie ativa, pois possui o maior tempo de vida).Para se defender das espécies reativas, ocorre a formação de superóxido redutase. 
Uma delas é a glutiona peroxidase. Esse composto é formado por 3 aa e possui cisteína com um radical SH, portanto tem 2H que podem ser doados. Quando ela doa esses 2H, ela forma pontes de sulfeto. Para voltar à sua conformação normal, a glutiona é reduzida pela glutiona redutase (que desfaz a ponte e adiciona os H que pegou do NADPH).
Quando o estresse oxidativo continua por muito tempo, a membrana pode ficar mais permeável liberando o citocromo c e outras proteínas que sinalizam a morte celular programada (apoptose)
A fosforilação oxidativa começa com a entrada de elétrons na cadeia respiratória. Muitos desses elétrons são provenientes da ação das desidrogenases que coletam elétrons das vias catabólicas e os canalizam aos aceptores universais (NAD, NADP, FMN ou FAD).
A cadeia respiratória consiste uma serie de transportadores de elétrons que atuam seqüencialmente. A maioria são proteínas integrais da membrana que apresentam grupos prostéticos capazes de aceitar ou doar elétrons. Na fosforilação ocorrem 3 tipos de transferência de elétrons: 
Transferência direta de elétrons
Transferência como um átomo de H
E transferência como hidreto
Além do NAD e FAD outros tipos de moléculas funcionam na cadeia respiratória:
Ubiquinona (Q) – pequena e hidrofóbica. Ela se difunde livremente na camada lipídica da membrana interna e pode transportar equivalentes redutores entre outros transportadores menos móveis
Citocromos: podem ser tipo a, b ou c. o c é uma proteína solúvel que se associa com a superfície externa da membrana interna por meio de interações eletrostáticas
Proteínas ferro-enxofre: participam da transferência de elétrons em que cada átomo de ferro do arranjo ferro-enxofre está oxidado ou reduzido
Na reação completa catalisada pela cadeia respiratória, os elétrons movem de NADH, succinato ou de algum outro doador de elétrons por meio das flavoproteinas, ubiquinonas, citocromos para o aceptor final que é o O2. Os elétrons fluem na ordem crescente de potencial de redução.
Os transportadores de elétrons funcionam em complexos multienzimáticos:
Complexo I – 42 polipetideos diferentes
 Grupos redox: 1FMN e 6 [Fe.S]
Catalisa dois processos: 
A transferência de um íon hidreto do NADH para a ubiquinona e um próton da matriz 
Transferência de quatro prótons da matriz para o espaço intermembranoso
Q
NADH
I
QH
2
NAD
+
Complexo II (succinato desidrogenase) – 4 polipeptídios diferentes
Grupos redox: 1FAD e 3 [Fe.S]
É a única enzima do ciclo de Krebs ligada à membrana. Como ele não é transmembrana. Não libera prótons H+. Ele transfere os elétrons da succinato (que é oxidado a fumarato) para a quinona
Q
Succinato
I
I
Fumarato
QH
2
Complexo III – 11 polipeptídios diferentes
Grupos redox: 1[Fe.S], 1 cit c1, 1cit. B562 e b566
Acopla a transferência de elétrons da ubiquinona para o citocromo c e o transporte de prótons H+ da matriz para a região transmembrana. O citocromo c é uma proteína solúvel do espaço intermembranoso. Após aceitar o elétron do complexo III, o citocromo se move até o complexo IV para doar seu elétron.
QH
2
2
 cit.c
+3
I
II
Q
2
 cit.c
+2
Complexo IV- 13 polipeptídios diferentes
Grupos redox: 1cit. A (a 600), 1 cit.a3 (a 60), 2 Cu(CuA) e 1 CuB
 	Transporta os dois elétrons do citocromo c para o O2
½ O
2
+2H
+
2
 cit.c
+2
IV
H
2
O
2
 cit.c
+3
OBS:
Quanto mais longe do O2, menor a velocidade de re-oxidação. 
Inibidores de cadeia: os complexos antes da interrupção estão reduzidos, e os posteriores estão oxidados
A síntese de ATP
A energia eletroquímica inerente da diferença na concentração de prótons e da separação de cargas através da membrana interna (força próton motriz) dirige a síntese de ATP à medida que os prótons fluem passivamente de volta para a matriz através de um poro de prótons associado à ATP sintase (ATPase)
 Quando o fluxo de prótons para o interior da matriz através do canal de prótons da ATP sintase é bloqueado, não existe nenhum caminho para o retorno dos prótons para a matriz, e a expulsão de prótons gera um grande gradiente de prótons. A força próton motriz aumenta até que a energia livre do bombeamento de prótons para fora da matriz contra esse gradiente se iguale (ou exceda) à energia liberada pela transferência de elétrons do NADH para o O2. Nesse ponto o fluxo de elétrons cessa, e o equilíbrio é estabelecido.
ATP sintase
A ATP sintase possui dois domínios funcionais:
F0: forma um canal de prótons (formado por pelo menos 3 proteínas), através do qual esses prótons vazam tão rapidamente quanto são bombeados pela transferência de elétrons na cadeia respiratória. É a parte lipofílica.
Somente a subunidade a não é suficiente para formar o canal devido à leucina presente nela. Por isso existe a subunidade c que possui a aspargina por onde passa o próton. Depois esse próton volta para c.
GLU
SER
LYS
LEU
ARG
ASN 	
ASP
F1: é a parte capaz de catalisar a hidrólise de ATP. Possui as subunidades α e β que se intercalam arranjadas semelhantemente aos gomos de uma laranja, a subunidade γ, que forma um eixo.
Com a passagem de próton (H+), a subunidade c da F0 gira, fazendo a subunidade γ rodar também, formando um eixo giratório onde as subunidades α e β paradas (presas pela subunidade b). Então, a γ “esbarra” nas subunidades β (uma de cada vez) e as deforma (no sitio ativo), e, com isso, elas adquirem afinidades diferenciadas pelo ATP. Dessa forma, a cada giro, são liberados 3 ATPs.
Regulação da fosforilação: a fosforilação oxidativa é regulada pelas necessidades energéticas celulares. Ela é geralmente limitada pela disponibilidade de ADP como substrato. (controle aceptor da respiração)
	Toda vez que o consumo de ATP aumenta, a velocidade da transferência de elétrons e da fosforilação oxidativa aumenta. Simultaneamente, a velocidade da oxidação do piruvato via ciclo de Krebs também aumenta, elevando o fluxo de elétrons na cadeia respiratória. Esses eventos, por sua vez podem provocar o aumento na velocidade da glicólise (aumentando a velocidade de formação do piruvato). 
Fotossíntese
Na fotossíntese ocorre a fotofosforilação, ou seja, a fosforilação comandada pela luz. A fotofosforilação difere da fosforilaçãooxidativa por requerer energia na forma de luz para “criar” um bom doador de elétrons (já que a água é um doador de elétrons pobre- ao contrario do NADH).
Nas plantas superiores, a fotossíntese abrange dois processos:
Reações dependentes da luz ou reações luminosas: ocorrem apenas quando a planta é iluminada. A clorofila e outros pigmentos das células fotossintetizadoras absorvem energia luminosa e a conservam na forma de ATP e NADPH e simultaneamente o O2 é produzido.
Reações de assimilação ou reação de fixação de carbono: reações governadas pelos produtos da reação luminosa. O ATP e o NADPH são utilizados para reduzir o CO2 para formar trioses fosfatos, amido, sacarose e outros produtos.
OBS: 
Cloroplastos
 	Assim como a mitocôndria, os cloroplastos são envolvidos por duas membranas, uma externa (permeável) e uma interna. Dentro do espaço delimitado pela membrana interna, há varias vesículas denominadas tilacóides, usualmente arranjados em pilhas (grana). Nas membranas desses tilacóides estão os pigmentos fotosintetizadores e os complexos enzimáticos que promovem as reações luminosas e a síntese de ATP. O estroma (fase aquosa delimitada pela MI) contém a maioria das enzimas requeridas para as reações de assimilação do carbono.
Não ocorre o potencial de membrana, pois a MI é permeável a alguns íons. A ausência de potencial de membrana é compensada pelo gradiente de prótons. ΔpHMIT=0,5
ΔpHcloro= 3 a 3,5
Reação luminosa -> tilacóides
Reação de assimilação -> estroma
Absorção da luz
Quando o fóton é absorvido, um elétron da molécula que o absorveu (cromatóforo) é deslocado para um nível de energia superior (estado excitado, que é instável). Geralmente esse elétron volta ao seu orbital de energia rapidamente (voltando ao estado fundamental) fornecendo energia.
 	Os pigmentos mais importantes nas membranas dos tilacóides são as clorofilas. Os cloroplastos dos vegetais superiores possuem tanto clorofila a quanto b cujos espectros de absorção são diferentes (se complementam). Alem das clorofilas existem os pigmentos acessórios (β-caroteno e xantofila)
A clorofila geralmente esta associada a proteínas especificas, formando complexos coletores de luz (CCL), nos quais as moléculas de clorofila estão fixas umas em relação às outras, a outros complexos protéicos e à membrana.
Os pigmentos que absorvem luz das membranas tilacóides estão arranjados em conjuntos (fotossistemas). Todas as moléculas dos pigmentos em um fotossistema podem absorver fótons (moléculas antena), mas apenas algumas poucas moléculas de clorofila associadas ao centro de reação fotoquímico são especializadas para transformar energia luminosa em energia química.
A clorofila é excitada pela luz visível.
A molécula da clorofila excitada transfere a energia diretamente para uma molécula vizinha, que se torna excitada (enquanto a primeira volta ao estado fundamental). Essa transferência estende-se até:
Um par especial de moléculas de clorofila (no centro de reação) é excitado. Nessa molécula, o elétron passa para um orbital de energia superior.
Esse elétron então passa para um receptor de elétrons vizinho (que faz parte da cadeia de transferência de elétrons - fica negativo-) deixando o centro de reação com um orbital vazio.
O elétron perdido pelo centro é substituído por um elétron de uma molécula doadora vizinha.
Dessa forma, a excitação pela luz provoca separação de carga elétrica e inicia uma cadeia de oxirredução.
 
 Cadeia fotossintética
A transferência de elétrons impulsionada pela luz nos cloroplastos é realizada por sistemas multienzimáticos na membrana tilacóide. Nos vegetais superiores, as membranas tilacóides apresentam dois tipos diferentes de fotossistema, cada um com seu próprio centro de reação fotoquímico e um conjunto de moléculas antena. Os dois fotossistemas possuem funções distintas e complementares.
Fotossistema II (FSII): sistema feofitina-quinona. Que contém quantidades aproximadamente iguais de clorofila a e b. seu centro de reação é P680.
Ph
P680
Z
->aceptor de e-
->doador de e1
A
0
P700
PCFotossistema I (FSI): sistema ferredoxina. Seu centro de reação é P700
Esses dois centros de reação atuam em seqüência para catalisar o movimento de elétrons da H2O(por meio da oxidação, com a formação de O2) para o NADP+, impulsionados pela luz. Os elétrons são transportados entre os dois fotossistemas pela proteína solúvel plastocianina (PC) (carregador de elétrons semelhante ao citocromo c).
A excitação do P680 produz P680* um excelente doador de elétrons que transfere o elétron à feofitina, fornecendo-lhe uma carga negativa (se tornando P680+). A feofitina transfere seu elétron para a plastoquinona (PQ), uma proteína de membrana. Os elétrons de PQ são passados para o complexo do citocromo b6/f. Do citocromo b6/f o elétron é passado para a plastocianina (PC). 
O centro de reação P700 é excitado formando P700*. O P700* perde o elétron para o aceptor A0, originando Ao- (forte agente redutor que passa seu elétron para o NADP+, formando NADPH) e P700+ (um ótimo agente oxidante). Sendo um ótimo agente oxidante, o P700 ganha um elétron da PC. Então o P700 reduz a ferredoxina (Fd) que transfere seus elétrons para o NADP+ formando o NADPH.
OBS: O P680 possui potencial de redução maior que o P700, então teoricamente, o P700 tenderia a receber os elétrons. Para haver a transferência de P700 para P680, deve haver o fornecimento de energia (fóton->luz) para diminuir o potencial de P680. Depois, para haver a transferência para o NADP+, há o fornecimento de energia novamente para o P700.
FSII e FSI são situam-se separados na membrana do tilacóide. Isso porque a energia requerida para excita FSI é menor que a requerida para excitar FSII, então os elétrons do FSII passariam para o FSI, deixando FSII subexcitado interferindo com a operação do sistema de 2 centros (P700+P680).
Nos cloroplastos, a direção do movimento de prótons é do estroma para o lúmen do tilacóide, e cerca de 4 prótons se movem para cada par de elétrons.O resultado é a produção de um gradiente de prótons através da membrana tilacóide à medida que os elétrons passam de FSII para FSI.
Síntese de ATP (fotofosforilação):
A produção de ATP é dependente da luz em estruturas membranosas contendo pigmentos chamados cromatóforos. A energia luminosa capturada pelos sistemas fotossintetizadores é transformada na energia de ligação fosfato do ATP. ATP sintase dos cloroplastos é muito semelhante à das mitocôndrias, porém a orientação é ao contrário. 
Oxidação de Ácidos graxos
A oxidação dos ácidos graxos de cadeia longa em acetil- CoA é uma via central liberadora de energia nos animais. Os elétrons removidos durante a oxidação dos ácidos graxos passam através da cadeia respiratória e a energia liberada é empregada na síntese de ATP. O produto dessa oxidação pode ser completamente oxidado pelo ciclo de Krebs resultando em mais energia.
As células podem obter ácidos graxos de três fontes: 
Pela alimentação: gorduras da dieta são absorvidas no intestino delgado
Gorduras armazenadas em forma de gotículas nas células 
Gorduras sintetizadas em um órgão (tecido adiposo) para ser exportado para outro: alguns hormônios sinalizam que o organismo está necessitando de energia metabólica, isso faz com que a gordura seja mobilizada e transportada para os tecidos que podem usar a oxidação dos ácidos graxos (músculo esquelético, coração e córtex renal) 
As enzimas da oxidação dos ácidos graxos se encontram na matriz mitocondrial. Os ácidos graxos livres, provenientes do sangue, que entram no citosol das células não podem passar diretamente para o interior das mitocôndrias sem sofrerem uma serie de reações enzimáticas. 
Primeiro é a transformação do acido graxo em acil- CoA graxos com a utilização de ATP. Mas estes também não cruzam as membranas, então se ligam à carnitina formando acil-carnitina graxo. Esse composto atravessa a membrana até a matriz mitocondrial por meio do transportador acilcarnitina/carnitina. E, por ultimo, o grupo acil graxo é transferido enzimaticamente para a CoA intramitocondrial, formando acil-CoA graxo novamente. 
OBS: Nesse processo há a utilização de duas CoA. Uma citosólica empregada na biossíntese de ác. graxos e uma mitocondrial que é utilizada na degradação oxidativa do piruvato, de ácidos graxos e de alguns aminoácidos.
A oxidação dos ácidos graxos acontecem em 3 estágios:
No primeiro estagio, a β- oxidação, os ácidos sofrem a remoção oxidativa de sucessivas unidades de 2 átomos de carbono na forma de acetil-CoA, começando pela extremidade carboxila.
A β-oxidação de ácidos graxos de cadeia longa com nº par de carbonos saturados: Acontece em quatro passos
 Desidrogenação do acetil-CoA (forma uma dupla ligação trans). Os elétrons removidos são transferidos para o FAD (contido na enzima que catalisou essa reação)
Uma molécula de água é adicionada na dupla ligação formada na reação anterior.
Desidrogenação onde o NAD+ é o receptor de elétrons.
Reação com uma coenzima A (CoA) para a formação do acetil-CoA
A cada passagem pela seqüência de β- oxidação há a produção de uma molécula acetil-CoA, diminuindo o acil-CoA graxo em dois carbonos. Com um saldo de 4 moléculas de ATP por passagem (já que os NADH e os FADH2 vão para a cadeia respiratória).
No segundo estagio, os resíduos acetila do acetil-CoA são oxidados até CO2, por meio do ciclo de Krebs.
E no terceiro estágio, os NADH e FADH resultantes dos dois primeiros estágios transferem os elétrons para a cadeia respiratória.
Oxidação dos aminoácidos
Para fazerem parte dos processos metabólicos, os aminoácidos devem perder o grupamento amino. Todo aminoácido possui um grupo amino, portanto, cada via degradativa de aminoácido passa por um passo-chave no qual o grupo amino é separado do esqueleto carbônico e desviado para uma via especializada para o metabolismo desse grupo.
Os aminoácidos derivados das proteínas dos alimentos são a fonte da maioria dos grupos amino. A maior parte dos aa é metabolizada no f´gado. Os grupos aminos são removidos por transaminação com o α-cetoglutarato para formar glutarato.
Nos hepatócitos, o glutamato é transportado do citosol para o interior das mitocôndrias onde sofrem desaminação oxidativa para a remoção do grupamento amino em forma de amônia (NH4+).
Como a amônia é muito tóxica, ela não pode ser jogada diretamente na corrente sanguínea, portanto, ocorre a formação de compostos não-tóxicos para ser exportada dos tecidos extra-hepáticos para o fígado ou para os rins. 
Nos músculos esqueléticos: Na contração muscular vigorosa, é ativada a liberação de piruvato e lactato da glicólise, e amônia dos aminoácidos. Então, o piruvato se liga ao grupamento amino formando a alanina (grupamento não-tóxico). No fígado, ocorre a reação inversa, a amônia é excretada e o piruvato entra no ciclo de Krebs.
Nos demais tecidos (extra-hepáticos): a amônia é combinada enzimaticamente com o glutamato e libera glutamina (composto não-tóxico). No fígado e nos rins ocorre a reação inversa para a posterior eliminação da amônia (na forma de uréia ou acido úrico)