Fosforilação Oxidativa e Vias Metabólicas
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Fosforilação Oxidativa
Fosforilação oxidativa (F.O.): é a síntese de ATP a partir do transporte de elétrons que ocorre em cadeia. Baseia-se em: transferência de elétrons (e-) provenientes dos cofatores enzimáticos (coenzimas): NADH (vem da glicólise e do ciclo de Krebs — C.K.) e FADH2 (vem do C.K.). Os e- são transferidos por transportadores de membrana (proteínas) até o oxigênio. O2 — aceptor final de elétrons.
Primeira imagem
Complexos da cadeia transportadora
Complexo I
NADH transfere e- até à ubiquinona (Q); H+ atravessa o Complexo I para o espaço intermembrana.
Complexo II
FADH2 também doa e- para UQ; não há bombeamento de prótons.
Complexo III
Os elétrons caminham pelo Complexo III e são repassados aos citocromos b e c; ocorre mais bombeamento de H+.
Complexo IV
A cada 4 e- passam para o citocromo a e são doados a um O2, que, com 4 H+ da matriz, sintetiza uma molécula de água; continua o bombeamento de H+.
A cadeia transportadora de elétrons não produz ATP diretamente; apenas gera um potencial eletroquímico de prótons (força próton-motriz) pelo acúmulo de H+ no espaço intermembrana.
Principais vias metabólicas relacionadas
- 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.
- Gliconeogênese: rota pela qual é produzida glicose a partir de compostos não-açucarados (não-açúcares), muito realizada no fígado.
- Lipogênese: síntese de ácidos graxos e triglicerídeos, que serão armazenados no fígado e no tecido adiposo.
- Ciclo das pentoses (via das pentoses-fosfato ou via do fosfogliconato): produz NADPH extramitocondrial e ribose; importante em células em divisão rápida, como as da pele.
Imagem: parece um feijão — em cima tem o citoplasma; ao meio, o ciclo de Krebs (matriz mitocondrial) e, embaixo, a fosforilação oxidativa (cristas mitocondriais).
Piruvato e acetil-CoA
Piruvato é transformado em acetil-CoA pela ação da enzima piruvato desidrogenase, auxiliada pelos cofatores coenzima A (CoASH) e NAD+. Existe um grupamento tiol (-SH) na molécula que o caracteriza.
Glicólise — etapas iniciais
- Glicose: 1) fosforilação da glicose catalisada pela hexoquinase, tendo como doador de fósforo (P) o ATP.
- Glicose-6-fosfato: 2) isomerização da glicose-6-fosfato pela fosfoexose isomerase.
- Frutose-6-fosfato: 3) fosforilação da frutose-6-fosfato pela fosfofrutoquinase-1, tendo como doador de P o ATP.
- Frutose-1,6-difosfato: 4) clivagem da frutose-1,6-difosfato em duas trioses pela aldolase (frutose-1,6-difosfato aldolase).
- Gliceraldeído-3-fosfato: 5) isomerização da DHAP (dihidroxiacetona-fosfato) pela triose-fosfato isomerase, gerando também gliceraldeído-3-fosfato (2 moléculas).