Fosforilação Oxidativa e Metabolismo: ATP, Ciclo de Krebs

Fosforilação Oxidativa (F.O.)

Fosforilação oxidativa (F.O.): é a síntese de ATP a partir do transporte de elétrons que ocorre em cadeia. Está baseada na transferência de elétrons (e−) provenientes dos cofatores enzimáticos (coenzimas):

• NADH (vem da glicólise e do Ciclo de Krebs — C.K.)
• FADH2 (vem do C.K.)

Os e− são transferidos por transportadores de membrana (proteínas) até o oxigênio. O O2 é o aceptor final de elétrons.

Participantes da F.O.

• Coenzimas — doadores de elétrons: NADH (nicotinamida adenina dinucleotídeo) e FADH2 (flavina adenina dinucleotídeo).
• Transportadores — complexos de proteínas carreadoras de membrana.
• Enzimas — participam com as coenzimas na transferência de e− até o O2.

Complexos da cadeia respiratória

Complexo I

NADH transfere elétrons até a ubiquinona (Q). H+ é bombeado através do Complexo I para o espaço intermembrana.

Complexo II

FADH2 também doa elétrons para a ubiquinona (Q); não há bombeamento de prótons neste complexo.

Complexo III

Os elétrons caminham pelo Complexo III e são repassados aos citocromos b e c; há bombeamento adicional de H+.

Complexo IV

A cada 4 e− que passam pelos citocromos são doados a uma molécula de O2; com 4 H+ da matriz mitocondrial forma-se água. O Complexo IV continua o bombeamento de H+.

Conceitos Metabólicos

Glicogenólise

Quebra de glicogênio em moléculas de glicose.

Glicogênese

Síntese de glicogênio no fígado e nos músculos, na qual moléculas de glicose são adicionadas à cadeia do glicogênio. Processo ativado pela insulina em resposta aos altos níveis de glicose no sangue.

Gliconeogênese

Rota pela qual é produzida glicose a partir de compostos não açucarados (não carboidratos), muito realizada no fígado (principalmente em condições de jejum). Principais precursores: lactato e aminoácidos.

Lipogênese

Síntese de ácidos graxos e triglicerídeos, que serão armazenados no fígado e no tecido adiposo. Geralmente ocorre em dietas hipercalóricas com excesso de carboidratos e/ou proteínas.

Ciclo das pentoses (via da pentose fosfato)

Também chamada de via do fosfogluconato; produz NADPH extramitocondrial e ribose. Nas células em divisão rápida — como pele, medula óssea e mucosa intestinal — a via da pentose fosfato é usada na síntese de RNA e DNA.

Saldo energético — Ciclo de Krebs

Todo o resultado deve ser dobrado porque são 2 moléculas de piruvato que entram no ciclo.

São formadas, em cada ciclo por 1 piruvato: 4 moléculas de NADH, 1 de FADH2 e 1 de ATP.

2 × (4 NADH + 1 FADH2 + 1 ATP) → 8 NADH + 2 FADH2 + 2 ATP

Metabolismo

Catabolismo

Catabolismo — degradação de moléculas orgânicas complexas em moléculas simples; libera energia.

Anabolismo

Anabolismo — síntese de constituintes celulares a partir de moléculas simples; requer energia.

ATP

Adenosina trifosfato (ATP) é o principal composto que contém energia armazenada em todos os seres vivos.

• A energia liberada pela oxidação dos nutrientes não é usada imediatamente; é armazenada na forma de ATP.
• Quando uma reação precisa de energia, o terceiro fosfato do ATP é clivado, formando ADP.