Ciclo do ácido cítrico e Cadeia Transportadora de elétrons (resumo)

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Ciclo do ácido cítrico 
• 
Em condições aeróbicas Respiração Celular 
- 6 CO2 são produzidos a partir de uma glicose 
- Via catabólica para a produção de energia 
- Cada um dos átomos de C, 
da glicose, vai ser oxidado ao 
seu nível máximo 
- Produção de 6 moléculas de CO2 a partir de 
uma molécula de glicose, oxidação e 
catabolização ao nível máximo 
- NAD+ e FAD são reduzidos a NADH e FADH2 
(recebem o elétron proveniente da oxidação) 
- Usina produtora de CO2, expiração 
eliminação 
• 
- O piruvato produzido na glicólise 
- Glicólise: produção de 2 moléculas de 
piruvato por meio de uma molécula de glicose 
- O piruvato vai ser oxidado e liberar CO2 
(antes do Ciclo do Ácido Cítrico) – 
- A via glicolítica acontece no citosol 
 os piruvatos vão entrar na mitocôndria 
A partir de 1 glicose tem a liberação de 2 CO2 
A descarboxilação Oxidativa dá inicio ao Ciclo 
de Krebs remoção de um CO2 do piruvato, 
gerando o grupo acetil que se liga a coenzima 
A (CoA) e forma o Acetil-CoA e produz NADH 
• Considerações gerais 
- Continuação da principal via catabólica em 
condições aeróbicas 
- O ‘Ciclo do Ácido Cítrico’ também é 
conhecido como ‘Ciclo de Krebs’ e ‘Ciclo do 
Ácido Tri-carboxílico’ 
- Ocorre na matriz mitocondrial 
- 8 reações 
* não utiliza só o Acetil-CoA proveniente da 
glicose, pois muitas outras moléculas 
produzem o Acetil-CoA 
• ACETIL-COA INICIA O CICLO 
Produção de coenzimas em sua forma 
reduzida 
• formação do citrato 
 
- O acetil vai se desligar da Coenzima A 
- Os dois átomos de C vão se ligar ao 
Oxalacetato 
- Os quatro átomos do oxalacetato vão se ligar 
aos dois átomos de C formando o CITRATO 
com seis átomos 
- CITRATO é um ácido tri-carboxílico 
• formação do isocitrato 
 
- Ocorre uma isomeração na carboxila 
- O CITRATO se converte ao ISOCITRATO 
- Alteração estrutural 
- Cis-Aconitato: é uma molécula intermediária 
Que é ser 
encontrado na 
forma de CO2 
• oxidação do isocitrato a alfa-
cetoglutarato e CO2* 
- DESCARBOXILAÇÃO OXIDATIVA 
- Eliminação de uma molécula de CO2 a partir 
de um ISOCITRATO 
 
- Eliminação do grupo ácido carboxílico 
- Primeira reação do ciclo, em que ocorre a 
liberação do CO2 dos dois carbonos do Acetil 
CoA 
- Formação do NADPH 
- Liberação do CO2 
- Formação do alfa-cetoglutarato 
• oxidação do alfa-cetoglutarato 
a succinil-CoA e CO2* 
- DESCARBOXILAÇÃO OXIDATIVA 
 
- Um dos grupos carboxílicos (CO2) do alfa-
cetoglutarato vai ser eliminado 
 Formando o succinil-CoA 
Oxida completamente todos os átomos de 
Carbono 
• conversão de succinil-CoA a 
succinato 
 
- Succinil vai se desligar da CoA 
- Toda molécula que vai se desligar da Acetil 
CoA vai liberar grande quantidade de energia, 
isso muitas vezes, é suficiente para formar 
uma molécula de um nucleotídeo energético, 
como GTP, ATP. 
Formação de um GTP ou ATP 
- Fosforilação do GDP ou ADP 
- Formação do SUCCINATO (forma livre) 
• 
• Oxidação do succinato a fumarato 
 
- Oxidação também é sinônimo de 
desihidroxidação 
- Formando o FUMARATO 
- Formação do FADH2 
• Hidratação do FUMARATO a MALATO 
 
- Hidratação: com um OH e H 
• oxidação do MALATO a 
OXALOACETATO 
 
- Importante a formação do Oxaloacetato, 
ele vai se ligar a outras moléculas de Acetil 
CoA 
- Formação de NADH 
• A energia das reações são conservadas 
- Para cada glicose desde a glicólise 
- São gerados 6 CO2 
- Produção de 2 ATP na glicólise + 2 ATP 
no ciclo 
- Formação de 10 NADH e 2 FADH2 
 
*Reação previa: eliminação do CO2 do 
Piruvato formando o Acetil CoA 
* O Acetil CoA vai se ligar ao oxaloacetato 
formando o Ácido Cítrico/Citrato 
 
 
• 
 
• - Dentro da mitocôndria tem uma série de 
proteínas (cadeia transportadora de 
elétrons), nessas proteínas as espécies 
reduzidas de NADH e FADH2, vão para a 
cadeira transportadora de elétrons. 
Cedendo elétrons para essas proteínas. 
(oxidando-se). 
• Uma sequência de oxidação/redução 
ocorre nessas proteínas, que vai gerar 
muitos ATPs. – CADEIA 
TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS 
- Catabolismo completo de uma molécula 
de Glicose 
- Formação de espécies reduzidas de 
NADH e FADH2 
- As espécies reduzidas serão 
encaminhadas para a cadeia 
transportadora de elétrons 
- São várias proteínas em cadeia e uma 
vai transferindo elétrons para outra
 
 
Cadeia Transportadora de Elétrons 
-
- Cadeia respiratória 
- NADH e FADH2 serão oxidados (perdem 
elétrons) 
 
- Eles vão chegar em lugares específicos 
- NADH vai transferir os seus elétrons 
para o complexo 1 (porta de entrada) 
- FADH2 vai transferir os seus elétrons 
para o Complexo II (porta de entrada) 
• : NADH-CoQ oxidoredutase (+ 
de 20 enzimas) 
- Quando 1 NADH transfere seus e-, 4 H+ 
são transferidos para o espaço 
intermembrana 
 
- Esses elétrons passam por uma série de 
proteínas que formam o complexo proteico 
-O complexo 1 se ativa e bombeia 4 íons H+ 
da matriz mitocondrial para o espaço 
intermembrana 
- Esses íons H+ vão se acumulando, eles são 
provenientes de moléculas de água que se 
auto ionizam dentro da mitocôndria 
A Coenzima Q é uma molécula orgânica de 
tamanho pequeno, lipofílica e móvel (pode sair 
do complexo I com os elétrons para o 
complexo III) 
 
 
• succinato-CoQ 
oxidoredutase 
- Local de transferência de elétrons de 
FADH2 
- Segunda opção de porta de entrada dos 
elétrons na cadeia respiratória 
- Também um conjunto de proteínas, é 
menor, está ancorado do lado interno da 
membrana voltado para a matriz mitocondrial 
- Não é uma estrutura transmembranar 
- Quando o FADH transfere seus elétrons 
para o complexo II eles vão para a coenzima 
Q que irá transportar esses elétrons até o 
complexo III 
- NÃO TEM CAPACIDADE DE ATUAR COMO 
BOMBA DE PROTONS 
 
• CoQH2-citocromo c 
oxidoredutase 
- Recebe elétrons tanto do complexo I como 
do complexo II 
- Oxidação da CoQH2 e redução da proteína 
citocromo c 
- Bombeia 4H+ para o espaço intermembrana 
- Esses elétrons passam pelo complexo de 
proteínas até chegar no citocromo c 
- Citocromo C estrutura proteica pequena, 
hidrossolúvel, recebe os elétrons e leva para 
o complexo IV (por fora da membrana 
justamente por ser hidrossolúvel) 
- Quando o complexo III é ativado ele também 
age como bom de íons H+, liberam 4H+ 
• citocromo c oxidase 
- Transporte dos elétrons do citocromo c ao 
oxigênio 
- Bombeia 2H+ para o espaço intermembrana 
- Citocromo C libera os elétrons no complexo 
IV 
- Com a chegada desses elétrons o complexo 
IV ativa a bom de prótons, liberando 2H+ 
- Alguns elétrons que chegam ao complexo IV 
são transferidos para uma molécula de 
Oxigênio (O2) 
- A partir desse O2 é formada uma molécula 
de água = Redução da molécula O2 
- Redução = ganho de elétrons e H 
 
RECAPITULANDO: O fluxo de elétrons de NAD 
e FAD que foram produzidos a partir de 
reações de oxidação que aconteceram no 
Ciclo do Ácido Cítrico e na Via Glicolítica 
(catabolismo da glicose), esses elétrons vão 
reagir com uma série de proteínas (os 
complexos) e esses elétrons derivados de 
uma molécula de glicose vão reduzir o oxigênio 
e produzir água, além de um acumulo de íons 
H+ no espaço intermembrana. 
• 
- Espaço intermembrana com alta 
concentração de H+ (maior repulsão 
eletroquímica = espaço altamente energético) 
- Repulsão pela alta concentração dos íons e 
pelas cargas 
- Quando esses íons fluírem a favor do 
gradiente de concentração vai ser liberada 
energia para produzir ATP 
* FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA: SÍNTESE DE 
ATP 
- Proteína ATP SINTASE: forma um canal na 
membrana que permite a passagem de íons a 
favor do gradiente de concentração 
 
 
- A partir do fluxo de 4 íons H+ do meio mais 
concentrado para o meio menos concentrado 
tem energia suficiente para fosforilar um 
ADP produzindo um ATP 
- Cada NAD e FAD que chega na cadeia 
transportadora de elétrons potencialmente 
forma ATP, porque está contribuindo para 
represar os íons H+, que quando voltam para 
a matriz mitocondrial gera a forma de ATP 
- Acoplamento quimiosmótico 4H+ = 1 ATP 
 
- Gradientede prótons (H+) 
 
* 4 H+ = 1 ATP 
* 1 NADH = 4 H+ (para o espaço 
intermembrana no complexo 1) / 4 H+ no 
complexo III/ 2H+ no complexo 4 
* 1 NADH = 10 H+ = 2,5 ATP -> 2 NADH = 5 
ATP 
* 1 FADH2 = 4 H+ no complexo III / 2 H+ no 
complexo IV 
* 1 FADH2 = 6 H+ = 1,5 ATP -> 2 FADH2 = 3 
ATP 
* O NAD é potencialmente mais energético 
que o FAD, justamente, por contribuir mais 
com o acumulo energético de prótons 
intermembrana 
 
1 Glicose -> Gliicólise -> Ciclo de Krebs -> Cadeia 
Respiratória 
 
ASSIM FORMA-SE 32 ATPS!!! 
Onde se forma mais ATPs? Na cadeia 
transportadora de elétrons