resumo cedeia respirátoria

Prévia do material em texto

Respiração Celular
glicólise → ciclo de krebs → cadeia respiratória
Funções
Glicólise: Produzir Ácido pirúvico que 
originará a acetil CoA 
Ciclo de Krebs: Converter acetil CoA 
em CO2 através da oxidação
Cadeia Respiratória: Produzir ATP
Local onde ocorre cada etapa
Glicólise: Liquído citoplasmático, ou hialoplasma ou
citosol.
Ciclo de Krebs: Matriz mitocondrial
Cadeia Respiratória: Nas cristas mitocondriais
Glicólise : Nessa fase ocorre a quebra da molécula de glicose (6C) formando duas moléculas de piruvato 
(3C). Nesta fase são consumidos 2 ATP para começar a reação.
 A fase da glicólise é dividida em 10 etapas.
 
1° etapa: A glicose vai ser catalisada pela enzima 
hexocinase e vai quebrar um ATP e produzir a glicose 
6-fosfato. A quebra do 1° ATP ocorre porquê o P tem 
carga negativa, e em razão disso ele não passa pela 
bicamada lipídica da membrana plasmática. Assim o 
fosfato que foi transferido para a glicose irá impedir a 
saída da glicose da célula.
 2° etapa: A molécula de glicose 6-fosfato será 
convertida em frutose 6- fosfato com ajuda da enzima 
fosfoglicose isomerase. Isso ocorre para que a reação 
fique mais simétrica para mais á frente ser quebrada 
gerando dois compostos.
3° etapa: É na 3° reação que ocorre o gasto do 2° ATP. 
O ATP será quebrado e gerado um fosfato que será 
adicionado na frutose 6- fosfato transformando-a em 
frutose 1,6-bifosfato com a ajuda da enzima 
fosfofrutocinase. Porquê é adicionado um fosfato no 
carbono 1. Isso ocorre para que a ,molécula fique ainda
mais simétrica.
4° etapa: A frutose 1,6-bifosfato é partida ao meio com
a ajuda da enzima aldolase produzindo uma molécula 
de Di-hidroxiacetona fosfato e outra de glicealdeído 
3-fosfato. Mesmo que a molécula estivesse exatamente 
simétrica ela não produziria duas moléculas iguais. 
 5° Etapa: Como apenas o gliceraldeido 3-fosfato 
segue em frente nas reações a hidroxiacetona fosfato 
será convertida em gliceraldeído 3-fosfato para 
continuar as reações com ajuda da enzima triose 
fosfato isomerase. A partir de agora todas as reações 
serão equivalentes a duas, poq tem 2 gliceraldeído 3-
fosfato.
6° Etapa: O gliceraldeído 3-fosfato será convertido 
em 1,3 bifosfoglicerato. Nesta reação estará 
acontecendo duas coisas. Uma delas é a produção de 
NAD+ → NADH + H+ e estará entrando um Pi 
(fosfato inorgânico). Quem catalisa essa reação é o 
gliceraldeido 3-fosfato desidrogenase. 
A reação é como já dito é dividida em 2 partes. 
1°parte: é a oxidação do gliceraldeído para a
 formação de NAD+ que se convertea NADH+ H+. 
2°parte: Entrada do Pi.
A reação é dividida poq só o Pi não tem 
energia o suficiente para se ligar a molécula. E 
quando é divido a ligação torna-se possível depois da 
oxidação.
7° Etapa: O 1,3 bifosfoglicerato vai ser catalizado 
com ajuda da enzima fosfoglicerato cinase e será 
convertido em 3 fosfoglicerato. O fosfato que estava 
no carbono 1 do bifosfoglicerato vai pro ADP que se 
juntará com o carbono que está sendo doado e formará 
um ATP. Nesta etapa, vamos repor os dois ATP gastos 
na fase de investimento (já que a partir da 4ª reação, 
todos os produtos estão duplicados). 
8° Etapa: Depois de ter retirado o fosfato do carbono 1 
o objetivo agora é retirar o fosfato do carbono 3 
transformá-lo em ATP. Com a ajuda da enzima 
fosfoglicerato mutase o fosfato que estava no carbono 
3 irá ser transferido para o carbono 2, produzindo uma 
molécula de 2-fosfoglicerato.
Isso ocorre poq quando o fosfato é transferido 
para o carbono 2 ela esta mais suscetível para a saída 
dele. Fica mais fácil transformá-lo em ATP.
9° Etapa: Será retirada uma molécula de H2O (água) da
célula desidratando a molécula de 2-fosfoglicerato, 
provocando uma redistribuição dos elétrons na 
molécula, tornando a presença do fosfato na molécula 
muito desfavorável. O Carbono 2 que antes possuía 
dois hidrogênios, agora não possui nenhum, tornando a 
molécula instável. Com ajuda da enzima enofase.
10° Etap a: O grupo fosfato sai da reação se juntando 
com ADP que se transforma em ATP. E oq sobra é 
apenas a molécula de piruvato, como a está ocorrendo 
tudo em dobro o saldo final é de 2 piruvatos. Com a 
ajuda da enzima piruvato cinase.
No final, o saldo total da oxidação total de uma 
molécula de glicose foi de 2 Piruvatos, 2 ATP e 2 
NADH. Pode parecer pouco o saldo de energia (e é), 
mas é que na verdade, o objetivo da glicólise é fornecer
os precursores para o Ciclo de Krebs (piruvato), onde 
será gerado a maior parte dos NADH, NADPH e 
FADH2. Esses sim, são a chave para geração de 
energia, nos processos aeróbicos que vêm depois da 
glicólise: Ciclo de Krebs e Cadeia Respiratória. Em 
resumo, podemos dividir a glicólise em três momentos:
- As reações 1, 2 e 3 são chamadas de FASE DE 
INVESTIMENTO, pois são gastas duas moléculas de 
ATP para regular e modelar a molécula de glicose.
- As reações 4 e 5 compõem a FASE DE CLIVAGEM, 
pois, a partir da bipartição da Frutose 1,6-Bifosfato são 
geradas duas moléculas de três carbonos cada.
- As reações a partir da 6 compõem a FASE DE 
GERAÇÃO DE ENERGIA, pois são geradas 4 
moléculas de ATP, resultando em um saldo positivo de 
2 ATP;
 
 5 → 6 → 7 → 8 → 9 → 10 
 1→2→3→4
 6 → 7 → 8 → 9 → 10
 
Ciclo de Krebs
Oxidação do piruvato : Ocorre dentro da mitocôndria. Primeiro o piruvato será descarboxilado, ou seja 
ele libera Co2 e perde 1 carbono produzindo Acetil CoA.
O ciclo em si:
1° reação: A molécula de (4C) a Oxaloacetato se junta 
com a Acetil CoA Formando através através da enzima 
citrato sintase o citrato. Nesta fase ocorre a 
condensação.
1-3 Fase de 
investimento de 
energia 
4-5 
clivagem
6-10 geração de energia
Glicose → Glicose 6 → 
fosfato
Frutose 6 → 
fosfato
Frutose 1,6 → 
bifosfato
Di-hidroxoacetona → 
fosfato
Gliceraldeído → 
3-fosfato
Gliceraldeído → 
3-fosfato
→ 1,3 → 
bifosfoglicerato
 3 -fosfoglicerato → 2-fosfoglicerato→ fosfoenolpiruvato→Piruvato
 ↓
hexocinase
 ↓
Fosfoglicose 
isomerase
 ↓
fosfofrutocinase
↓
aldolase
Triose fosfato 
isomerase
↓ 
gliceraldeído 
3-fosfato 
desidrogenase
→ 1,3 → 
bifosfoglicerato
 3 -fosfoglicerato → 2-fosfoglicerato→ fosfoenolpiruvato→Piruvato
↓
Fosfoglicerato 
cinase
↓
Fosfoglicerato 
mutase
↓
enofase
↓
Piruvato 
cinase
2° reação: A molécula de citrato com a ajuda da 
enzima acônitase. Ela irá fazer uma desidratação 
tirando 1 molécula de H2O e depois a mesma enzima 
faz uma hidratação dando origem a molécula de 
isocitrato.
3° reação: O isocitrato vai sofrer ação da enzima 
isocitrato desidrogenase o NAD+ ganha um 
hidrogênio e vira NADH + H+. O isocitrato se oxidou 
poq perdeu hidrogênio e sai uma molécula de Co2 
sofrendo uma descarboxilação formando uma 
molécula de a-cetoglutarato. Nesta fase ocorre a 
descarboxilação oxidativa.
4° reação: O NAD+ ganha um H e vira NADH + H+ 
sofrendo também uma descarboxilção oxidativa 
formando a succinil-CoA com a ajuda das enzimas do 
complexo a-cetoglutarato desidrogenase.
5° reação: A molécula de succinil-CoA com a ajuda 
succinil-CoA sintetase vai perder a CoA e a energia 
liberada pode formar ou um ATP ou um GTP. 
Clivagem de succinil-CoA fosforilação e liberação da 
CoA.
6° reação: O succinato com ajuda da enzima 
succinato desidrogenase vai formar uma molécula de 
fumarato. E nessa reação irá aparecer pela 1° vez o 
FAD que será convertido em FADH2 poq ganhou um 
H o succinato para fazer isso se oxidou ou seja teve 
uma desidrogenação.
7° reação: A molécula de fumarato com a ajuda da 
enzima fumarase faz uma hidratação colocanto uma 
molécula de H2O e formando o malato.
8° reação: A molécula de malato com a ajuda da 
enzima malato desidrogenase, vai tirar um H e vai ter 
um NAD+ que vai se converter em NADH + H+ então 
se o NAD reduziu ele se oxidouformando o 
oxaloacetato que se juntará com Acetil CoA 
começando um novo ciclo.
 PS: O equivalente a uma molécula de glicose dese ser 
um ciclo dobrado. Porquê? Por que uma glicose forma 
dois piruvatos que vai sofrer acetilação formando 2 
Acetil- CoA gerando dois ciclos de krebs.
SALDO
3NADH + H+ → 6NADH + H+ RENDIMENTO
1ATP ou GTP → 2 ATP ou GTP TOTAL 
1 FADH2 → 2 FADH2
Cadeia Respiratória 
Fosforilação Oxidativa
Ocorre nas cristas mitocôndriais;
É nela que ocorre a maior produção de ATP
A fosforilalção oxidativa vai pegar moléculas de ADP 
(adenosina difosfato) e juntar com um Pi para produzir 
ATP. Ou seja, fosforilar é adicionar um grupo fosfato.
Complexo I: NADH desidrogenase
Complexo II: Ubiquinona
Complexo III: Complexo citocromo B-C1
Complexo IV: Citocromo oxidase
ATP sintase: Produção de ATP
O NADH e o FADH2 são carregadores de 
elétrons e hidrogênios e quando chegam na cadeia 
respiratória eles doam esses hidrogênios e hidrogênios. 
O NADH especificamente irá doar 2 elétrons para o 
complexo I.
 O complexo I irá mandar esses dois elétrons para o 
complexo II. O complexo II irá mandar os 2 elétrons 
para o complexo III e o complexo III mandará esses 
dois elétrons para o complexo IV. Os dois elétrons
 irão pular de citocromo em citocromo. 
Isso acontece poq toda vez que os elétrons 
pulam de um citocromo para outro ele libera 1 H+. O 
objetivo de liberar H+ é que toda vez que H+ é liberado
na região entre as cristas e a membrana externa ela 
torna o espaço intermembrana ácido. E quanto maior a 
acidez mais ativa vai ser a enzima ATP sintase.
O NADH conseguese mandar os elétrons mais 
rápido para os complexos que o FADH2. O NADH 
lebera eleérons no primeiro complexo já o FADH libera
no segundo complexo.
Irá chegar um momento em que todo os 
complexos estão cheios de elétrons e o NADH vai 
chegar para doar no primeiro complexo e não vai 
conseguir poq a cadeia estará lotada. E quando isso 
acontece toda a cadeia respiratória para de funcionar.
E quando isso acontece vai entrar em ação o (O) 
oxigênio, que vai capturar os elétrons do complexo IV.
Quando o Oxigênio pega esses elétrons junto com eles 
automaticamente vem o H+ formando então uma 
molécula de água H2O.
E tirando os dois elétrons do complexo IV 
descongestiona a cadeia fazendo com que ela volte a 
produzir ATP.
O NADH e o FADH2 são aceptores 
intermediários de elétrons. Por que eles fazem o 
intermédio entre a glicólise, o ciclo de krebs e a cadeia 
respiratória. 
E o oxigênio é o aceptor final de elétrons.