Fosforilação Oxidativa: Processo e Balanço Energético

Fosforilação Oxidativa: É a principal via de fosforilação do ADP, para produção de muito ATP.

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 C.K.)
• FADH₂ (vem do C.K.)

Os e- são transferidos por transportadores de membrana (proteínas) até o oxigênio. O₂ = aceptor final de elétrons.

Participam da F.O.:

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

A cadeia transportadora de elétrons não produz nenhum ATP, apenas gera um potencial eletroquímico de prótons (força protomotiva) pelo acúmulo de H⁺ no espaço intermembrana.

Balanço parcial energético da Respiração:

• Glicólise são gerados: 2 ATP e 2 NADH
• Oxidação do piruvato: 2 NADH
• Ciclo de Krebs = 2 GTP = 2 ATP, 6 NADH e 2 FADH₂
• F.O. = não é produzido ATP, mas:
• Cada NADH que entra na F.O. gera, no bombeamento de prótons, 3 ATP
• Cada FADH₂ gera 2 ATP

NAD e FAD auxiliam enzimas doando e recebendo elétrons.

Como o NAD auxilia a enzima na transformação de um substrato em produto? NAD⁺ ganha 1 H⁺ do aldeído do monossacarídeo.

1) Fosforilação da glicose catalisada pela hexoquinase tendo como doador de fósforo (P) o ATP

2) Isomerização da glicose-6- fosfato pela fosfoexose isomerase

3) Fosforilação da frutose-6- fosfato pela fosfofrutoquinase-1 tendo como doador de P o ATP

4) Clivagem da frutose-1,6- difosfato em duas trioses pela frutose-1,6-difosfato aldolase

5) Isomerização da DHAP pela triose fosfato isomerase gerando também gliceraldeído-3-P (2 moléculas)

6) Gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase + coenzima NAD⁺, e mais entrada de 2 fosfatos

7) Transferência do fosfato do 1,3-difosfoglicerato para o ADP pela fosfogliceratoquinase

8) Fosfoglicerato mutase catalisa a transferência do grupo fosfato do C3 para C2.

9) Enolase promove a remoção de água passando a fosfoenolpiruvato

10) Transferência do fosfato do fosfoenolpiruvato para o ADP pela piruvato quinase

∆G positivo: reação não espontânea

∆G negativo: reação espontânea

∆G nulo: reação em equilíbrio (morte celular)

Reações exergônicas (catabolismo) → que liberam energia para o trabalho celular a partir do potencial de degradação dos nutrientes orgânicos;

Reações endergônicas (anabolismo) → que absorvem energia aplicada ao funcionamento da célula, produzindo novos componentes.

Ciclo de Krebs – oxidação da acetil-CoA durante a respiração aeróbia;