Quem é o aceptor final dos elétrons da cadeia e qual o produto final do complexo IV em eucariotos?

Os elétrons removidos do substrato (glicose, por exemplo) são passados a um carregador de elétrons, uma coenzima chamada de NAD+ (nicotinamida adenina dinucleotídeo), que é um derivado da vitamina niaciana, funcionando como um agente oxidante durante as etapas anteriores da respiração, que é reduzido a NADH ao receber o par de elétrons e dois prótons do substrato. Esses elétrons removidos serão transportados pelo NADH ao “topo”, extremidade de alta energia da cadeia respiratória, que seguirá até a parte “inferior” da cadeia, que é a extremidade de baixa energia, onde encontrará o aceptor final de elétrons.^[1]

Dessa forma, temos que o fluxo de elétrons na cadeia respiratória é realizado por intermédio de um espectro redox do NAD+/NADH para O2/H2O, passando por três grandes complexos proteicos. São eles o  NADH-Q oxidorredutase (Complexo I), nele os elétrons são transferidos do NADH para a coenzima Q (Q), conhecida como ubiquinona, o Q-citocromo e c-oxidorredutase (Complexo III), que transfere os elétrons adiante para o citocromo c e o citocromo c-oxidase (Complexo IV), completando a cadeia, onde os elétrons são transferidos para o O2, que é reduzido para H2O.^[3]

Determinados substratos com potencial redox mais positivos que o  NAD+/NADH, como por exemplo o succinato, passam os elétrons do Complexo I para a coenzima Q, por meio de um quarto complexo, o succinato-Q redutase (Complexo II). Todos os complexos estão localizados na membrana interna da mitocondria, porém a coenzima Q, difunde-se rapidamente dentro na membrana e o citocromo c, é uma proteína solúvel, portanto ambos são móveis. Esse fluxo de elétrons pelos Complexos I, III e IV, tem como resultado o bombeamento de prótons a partir da matriz, por intermédio da membrana mitocondrial interna para o interior do espaço intermembranas.  O aumento da concentração de H+ no espaço intermembranar promoverá a difusão dos prótons de volta ao interior da mitocôndria, por canais proteicos específicos, as sintetases de ATP, promovendo a fosforilação de ADP em ATP.^[3]

Outra fonte de elétrons para a cadeia trasportadora é o FADH2, que é o segundo produto reduzido do ciclo do ácido cítrico. O FADH2 adiciona elétrons pelo Complexo II, sendo assim em um nível enérgético menor do que o NADH. Dessa forma, mesmo que tanto NADH, como FADH2 doem um par de elétrons para a cadeia, é fornecido cerca de um terço a menos da energia para síntese de ATP, quando o doador é o FADH2.^[1]

Os aceptor final dos elétrons é o O2, que é reduzido para H2O.

Para a resolução desta questão, a compreensão da cadeia respiratória se faz necessária.

Os elétrons removidos do substrato (glicose, por exemplo) são passados a um carregador de elétrons, uma coenzima chamada de NAD+ (Dinucleótideo de nicotinamina e adenina), funcionando como um agente oxidante durante as etapas anteriores da respiração, sendo reduzido a NADH ao receber o par de elétrons e dois prótons do substrato.

• Esses elétrons removidos serão transportados pelo NADH ao “topo”, extremidade de alta energia da cadeia respiratória, seguindo até a parte “inferior” da cadeia, que é a extremidade de baixa energia, onde encontrará o aceptor final de elétrons.(CAMPBELL., 2015).
• Portanto, temos que o fluxo de elétrons na cadeia respiratória é realizado por intermédio de um espectro redox do NAD+/NADH para O2/H2O, passando por três grandes complexos proteicos. São eles o  NADH-Q oxidorredutase (Complexo I), nele os elétrons são transferidos do NADH e FADH para a coenzima Q (Q), conhecida como ubiquinona, o Q-citocromo e c-oxidorredutase (Complexo III), que transfere os elétrons adiante para o citocromo c e o citocromo c-oxidase (Complexo IV), completando a cadeia, onde os elétrons são transferidos para o O2 (aceptor final de elétrons), que é reduzido para H2O.

Portanto, na cadeia respiratória o aceptor final de elétrons é o Oxigênio e o produto final do Complexo IV serão duas moléculas de água (H2O).