RESPIRAÇÃO CELULAR - ciclo de krebs, cadeia respiratória

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RESPIRAÇÃO CELULAR 
 
❖ FORMAÇÃO DO 
ACETIL-CoA 
 
 OBS: aminoácidos também 
entrarão diretamente na 
mitocôndria para serem 
transformados 
 A molécula de piruvato formada no citosol entra na 
mitocôndria a partir de um transportador específico 
(piruvato translocase) 
 A reação de formação do acetil-CoA é irreversível, 
e ocorre em dobro - descarboxilação oxidativa 
 É catalisada por enzimas do complexo piruvato 
desidrogenase, que contém 3 enzimas diferentes e 
5 coenzimas. 
 SALDO: 2 NADH, 2 CO2 (contando que as reações 
ocorrem em dobro) 
 
❖ CICLO DE KREBS (ácido cítrico) 
 
 Processo em que a acetil-CoA é oxidada 
 Ocorre nas mitocôndrias (matriz) 
 O NADH e FADH2 produzidos vão transportar os 
seus elétrons para a cadeia respiratório de elétrons 
 SALDO para cada piruvato que entra no ciclo: 
3 NADH, 1 FADH2, 1 ATP, 2 CO2 
 
 
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➔ ETAPA 1: acetil CoA se liga a uma 
molécula com quatro carbonos, o 
oxaloacetato, liberando o grupo CoA, e 
formando uma molécula com seis 
carbonos, chamada citrato. 
 
➔ ETAPA 2: Na segunda etapa, o citrato é 
convertido em seu isômero, o isocitrato. 
Primeiramente há a remoção e em 
seguida a adição de uma molécula de 
água (mudar posição da hidroxila) 
 
 
➔ ETAPA 3: o isocitrato é oxidado e libera 
uma molécula de dióxido de carbono 
(CO2), restando uma molécula com 
cinco carbonos (o alfacetoglutarato). 
Durante esta etapa, o NAD+ é reduzido, 
formando NADH. 
Enzima: isocitrato desidrogenase (ajuda 
na regulação do ciclo) 
 
➔ ETAPA 4: Neste caso, o 
alfacetoglutarato é oxidado, reduzindo 
o NAD+ a NADH e liberando uma 
molécula de CO2 no processo. A 
molécula restante, com quatro 
carbonos, se liga a coenzima A 
formando um composto instável, a 
succinil CoA. 
Enzima: alfacetoglutarato 
desidrogenase (importante para 
regulação - Semelhante a piruvato 
desidrogenase – mesmo cofatores) 
 
➔ ETAPA 5: O CoA do succinil CoA é 
substituído por um grupo fosfato que 
em seguida é transferido ao ADP para 
formar ATP. Em algumas células, GDP é 
usada no lugar de ADP formando GTP 
como produto. A molécula de quatro 
carbonos formada nessa etapa é 
chamada de succinato 
 
➔ ETAPA 6: o succinato é oxidado 
formando outra molécula com quatro 
carbonos, chamada fumarato. Nessa 
reação, dois átomos de hidrogênios—
com seus elétrons—são transferidos 
para FAD, produzindo FADH2. 
Enzima: SUCCINATO-DESIDROGENASE – 
inserida na membrana interna da 
mitocôndria – FADH2 pode transferir 
seus elétrons diretamente para cadeia 
transportadora de elétrons 
 
➔ ETAPA 7: água é adicionada à 
molécula de fumarato, com quatro 
carbonos, convertendo-a em outra 
molécula com quatro carbonos, o 
malato. 
 
➔ ETAPA 8: o oxaloacetato – o composto 
de quatro carbonos inicial – é 
regenerado através da oxidação do 
malato. Outra molécula de NAD+ é 
reduzida a NADH 
 
 PRODUTOS: 
(em dobro) 
- 3 moléculas de NADH 
- 1 de FADH2 
- 1 de ATP 
- 2 de CO2 
- CoA
 
 PONTOS DE CONTROLE: 
 
- Muito ATP E ADP inibe o ciclo 
- Se houver excesso de piruvato, pode ir 
para outras vias 
- Disponibilidade do substrato 
 
 
 
- A 1ª etapa de controle é fora do ciclo, 
de piruvato a acetil-coA 
- A 2ª pela ação da enzima 
citrato sintase 
- A 3ª pela ação da enzima 
isocitrato desidrogenase 
- A 4ª pela ação da enzima 
alfa-cetoglutarato desidrogenase 
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❖ CADEIA RESPIRATÓRIA – FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA 
 
 Ocorre nas cristas mitocondriais (membrana interna) 
 Na cadeia de transporte de elétrons, os elétrons passam de uma molécula para outra, e a 
energia liberada durante essa transferência é usada para formar um gradiente 
eletroquímico. 
 Na quimiosmose, a energia armazenada no gradiente é usada para formar ATP. 
 COMPLEXOS ENZIMÁTICOS: FLAVOPROTEÍNAS (4) – organizadas por ordem crescente de 
potenciais de óxido-redução, dois componentes – coenzima Q/ubiquinona e citocromo C 
 O oxigênio fica no final da cadeia de transporte de elétrons, onde ele aceita elétrons e 
prótons para formar água – aceptor final 
 O objetivo é a produção de ATP – necessário ADP e entrada de 1 fosfato 
 Lado de fora da membrana interna está mais positivo e do lado de dentro mais negativo 
 H+ mais bombeados terão a tendência de voltar para a matriz que voltarão carregando 
um fosfato inorgânico (Pi) 
 3 H+ retornarão para dentro da mitocôndria (também atraídos pelo lado negativo) 
passando por dentro da ATP sintase, fazendo com que essa enzima gire, e ao girar ela une 
um ADP a um Pi (que voltou com o H+) formando ATP (fosforilação oxidativa – fosforilação 
de ADP a ATP, utilizando energia liberada pelas reações óxido-redução). 
 Portanto 4 H+ são necessários para formar um ATP – 1 com o fosfato e 3 para girar proteína 
 
➔ NADH 
 Complexo l recebe primeiro par de elétrons do NADH -> NAD+ 
 Utiliza energia dos elétrons para bombear 4 H+ para o espeço intermembranar 
 Complexo l -> coenzima Q/ubiquinona -> transfere elétrons para complexo lll (energia 
para transferir mais 4 H+ -> citocromo C -> complexo lV (energia para transferir apenas 
2 H+) -> elétrons serão unidos com o O2 formando água 
 Fornece energia para bombear 10 H+ para espaço intermembranar 
 SALDO: 2,5 ATP’S 
 
➔ FADH2 
 Elétrons são passados para o complexo ll (não possui energia suficiente para iniciar no l) 
 Complexo ll -> ubiquinona -> complexo lll (bombeia 4 H+) -> citocromo C -> complexo lV 
(bombeia 2 H+) -> elétrons juntam com O2 formando H2O 
 FADH2 fornece energia para bombear 6 H+ para espaço intermembranar 
 SALDO: 1,5 ATP’S 
 
 REGENERA OS TRANSPORTADORES DE ELÉTRONS (NADH E FADH2) PARA NAD+ E FAD+ 
 PRODUZ GRADIENTE DE PRÓTONS 
 
Saldo final de ATP na 
glicólise, ciclo de Krebs e 
cadeia respiratória são de 
32 ATPs. 
 
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➔ INIBIDORES DA CADEIA RESPIRATÓRIA: