Ciclo de Krebs, cadeia transportadora de elétrons e fosforilação oxidativa

Prévia do material em texto

Ciclo de Krebs, cadeia transportadora de elétrons 
e fosforilação oxidativa
Morgana Moretti
Oxidação da Glicose
3 etapas
Oxidação 
completa
1 . GLICÓLISE  citoplasma
1 2. CICLO DE KREBS Matriz 
mitocondrial
3. FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA
cristas mitocondriais
2 3
Respiração Celular
Respiração Celular
Respiração Celular
As mitocôndrias podem se concentrar em regiões 
da célula onde a necessidade energética é maior
Neurônios
2 carbonos remanescentes tornam-se o grupo acetil do Acetil-CoA
Processo irreversível de oxidação
Carbonila é removido na forma de CO2
Conversão de Piruvato a Acetil-
CoA
PDH
PHD = 
Piruvato 
desidrogenase
Quinase
ATP
Acetil CoA
NADH
Fosfatase
ADP
Piruvato
NAD+
Regulação do Complexo 
Piruvato Desidrogenase
INDICA ↑ DE 
ENERGIA
INDICA ↓ DE 
ENERGIA
Ciclo de Krebs
Krebs descobriu
o ciclo da uréia
em 1932 antes de 
elucidar o CK 
(1937)
Prêmio
Nobel em
Medicina
1953
Ciclo de Krebs
Converter a acetil coenzima A obtida através 
do metabolismo dos carboidratos, 
aminoácidos e lipídeos em duas moléculas 
de CO2, com concomitante geração de ATP, 
NADH e FADH2
Dois carbonos entram no 
ciclo via acetil-CoA
Em cada volta do 
ciclo 2 carbonos 
são convertidos 
em CO2
Todas as 
reações 
ocorem na 
matriz 
mitocondrial 
Cada reação é catalizada 
por uma enzima diferente
CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
(2 voltas para cada glicose)
Ciclo de Krebs
Resumo do Ciclo de Krebs
Super resumo do Ciclo de Krebs
Ciclo de Krebs
Destinos dos cofatores produzidos no Ciclo de Krebs
Acetil CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2 H2O  2 
CO2 + 3 NADH + 3 H
+ + FADH2 + GTP + CoA
Cada volta do Cilo
Cada NADH vai 
originar 2,5 ATP e 
cada FADH2 vai 
originar 1,5 ATP
3 NADH 3 NAD+
3*2.5=7.5 ATP
FADH2 FAD
1.5 ATP 
1 GTP = 1ATP
10 ATP Total
ATP gerado no CK
1 volta do CK 
Papel anfibólico do CK
Aspartato
Glutamato
Regulação
do CK
Disponibilidade de substrato
Inibição por acúmulo de 
produtos 
Inibição das primeiras enzimas 
do ciclo
Regulação
Cadeia Transportadora de 
elétrons e Fosforilação
Oxidativa
3 etapas
Oxidação 
completa
Fosforilação Oxidativa
É o processo pelo qual se forma ATP quando se
transferem elétrons do NADH ou do FADH2 para o
oxigênio através de uma série de transportadores de
elétrons localizados na membrana interna da
mitocôndria.
• NADH e FADH2 são moléculas ricas em energia pois
possuem elétrons com alto potencial de transferência.
• Quando esses elétrons são doados ao oxigênio, uma
significativa quantidade de energia é gerada.
Fosforilação oxidativa 
começa com a entrada de 
elétrons na cadeia 
respiratória
Fosforilação Oxidativa
Cadeia Respiratória
Todas as reações 
ocorem crista 
mitocondrial 
(membrana interna 
da mitocôndria)
Transportadores 
específicos
Bombeamento 
de 10 H+ por 
oxidação de 
NADH
Cadeia Respiratória
Bombeamento 
de 6 H+ por 
oxidação de 
FADH2
Na sintase, cada 4H+ produz um ATP
Força Próton-motriz
 Gradiente elétrico: mais carga + no 
espaço intermembrana.
 Gradiente químico: pH menor no espaço 
intermembrana. 
matrizEspaço 
intermembrana
Explica como a energia livre liberada pelo transporte de 
elétrons é usada para produzir ATP
Hipótese quimiosmótica 
(Hipótese de Mitchell) 
• Força próton-motriz dirige a 
síntese de ATP à medida que os 
prótons fluem passivamente de 
volta para a matriz mitocondrial 
através de um poro associado à 
ATP sintase.
Força próton-motriz
 Excesso de H+ fora da matriz mitocondrial
 Matriz mitocondrial com carga negativa
 Porção intramembrana com carga positiva
 Membrana mitocondrial impermeável a H+
 ATP sintase
ATP sintase
F1 = Proteína 
periférica da 
membrana
Fo = Proteína integral 
da membrana
Complexo V
Processo Produto ATP final
Glicólise 2 NADH + H+ 
(citosólico)
2 ATP
3 ou 5
2
Oxidação Piruvato
(2 por glicose)
2 NADH + H+ 
(mitocondrial)
5
Oxidação do Acetil-
CoA (2 por glicose)
6 NADH
2 FADH2 
2 ATP ou 2 GTP
15
3
2
TOTAL 30 ou 32
Produção de ATP  Oxidação 
da Glicose
Requerimento energia
Diminui ATP
Diminui [ATP] / [ADP] 
[Pi]
Respiração celular 
aumenta
Aumenta ATP
Regulação
Exercícios
1 - Explique de que forma ocorre a síntese de acetilCoA e a regulação desta 
reação. 
2 - Quais são as principais funções do Ciclo de Krebs? 
3 - Faça um desenho do ciclo do ciclo de Krebs e indique as reações que 
produzem nucleotídeos reduzidos (NADH e FADH2). 
4 - Porque o Ciclo de Krebs é considerado uma via anfibólica? 
5 – De maneira geral, como o clico de Krebs pode ser regulado?
6 - Como podemos explicar a hipótese quimiosmótica da fosforilação 
oxidativa proposta por Mitchell?