Baixe Biologia Celular: Uma abordagem sobre o mecanismo de respiração celular em eucariotos e outras Notas de estudo em PDF para Biologia Celular, somente na Docsity! Untitled 1 Bioenergética Acoplamento quimiosmótico Mecanismo disponível nos sistemas das bactérias, mitocôndrias e cloroplastos; Acoplamento entre as reações de formação de ligações químicas que produzem ATP (“quimio”) e processos de transporte através da membrana (“osmótico”); Ocorrem em duas etapas acopladas, ambas desempenhadas pelos complexos proteicos em uma membrana: Etapa 1: Untitled 2 Os elétrons de alta energia (derivados da oxidação de moléculas do alimento) são transferidos ao longo de uma série de complexos proteicos transportadores de elétrons que formam uma cadeia transportadora de elétrons embebida em uma membrana, por meio de íons metálicos firmemente ligados ou por meio de outros carreadores que capturam e liberam elétrons facilmente, ou ainda por intermédio de pequenas moléculas especiais que recolhem elétrons em um local e os entregam em outro. Cada elétron transferido libera uma pequena quantidade de energia que é usada para bombear prótons (H+) e desse modo gerar um grande gradiente eletroquímico através da membrana. Esse gradiente eletroquímico fornece uma forma de armazenar energia e pode ser aproveitado para realizar trabalho útil quando íons fluem de volta através da membrana. Etapa 2: Untitled 5 Ciclo do ácido cítrico (Ciclo de Krebs) As mitocôndrias podem utilizar tanto o piruvato quanto os ácidos graxos como combustível. Ambas as moléculas de combustível são transportadas através da membrana mitocondrial interna por proteínas transportadoras especializadas, e elas podem ser convertidas no intermediário metabólico crucial acetil-CoA por enzimas localizadas na matriz mitocondrial Os grupos acetil-CoA são oxidados na matriz via ciclo do ácido cítrico: A oxidação desses átomos de carbono da acetil-CoA produz CO2, que se difunde para fora da mitocôndria para ser liberado no ambiente como resíduo; O ciclo do ácido cítrico captura uma grande parte da energia de ligação liberada por essa oxidação na forma de elétrons carreados pelo NADH. Esse NADH transfere seus elétrons da matriz para a cadeia transportadora de elétrons na membrana mitocondrial interna, onde – por meio do processo de acoplamento quimiosmótico – a energia carreada pelos elétrons do NADH é convertida em energia de ligação de fosfato no ATP. Untitled 6 Etapa final: Esses elétrons, a maioria dos quais carregados pelo NADH, por fim combinam-se como O2 no final da cadeia respiratória para formar água. A energia liberada durante a série complexa de transferências de elétrons do NADH para o O2 é aproveitada na membrana interna para gerar um gradiente eletroquímico que impulsiona a conversão de ADP + Pi a ATP. Por essa razão, o termo fosforilação oxidativa é usado para descrever esta série final de reações A glicólise e o Ciclo de Krebs transferem elétrons para o NAD+ e FAD+ Untitled 7 Quando o NAD+ recebe os elétrons e os H, ele se converte em NADH. O NADH, assim como o FADH2, vão levar elétrons e hidrogênios para a cadeia transportadora, que consegue produzir 28 ATPs usando a energia dos elétrons levados pelo NAD e FAD. O corpo produz NAD a partir de vitamina do complexo B (miacina) E o corpo produz FAD a partir de vitamina do complexo B (rivoflavina) Glicólise Ocorre no citoplasma A glicose é fosforilada por uma enzima (hexocinase ou glicocinase): Gasto de 1 molécula de ATP; É formada a glicose6fosfato (O fosfato se liga ao carbono 6 da glicose). Porém ela não consegue sair da célula, então isso é feito para que ela possa ficar presa na célula; A glicose6fosfato será convertida para frutose6fosfato (isômero da glicose). Essa etapa ocorre para que a terceira e a quarta ocorram. A glicose é transformada em frutose, pois na glicose não é possível ser adicionado mais fosfatos, sendo que ela precisa de 2, então ela é transformada em frutose6fosfato para facilitar a entrada do fosfato no Carbono 1. Além disso, a adição de mais 1 fosfato facilita a quebra dessa molécula em 2 (etapa 3 e 4); A frutose6fosfato é transformada em frutose 1,6- bifosfato. (Fosfato no carbono 1 e 6): Gasto de 1 molécula de ATP pela enzima fosfofrutocinase (PKF-1); A frutose 1,6- bifosfato é convertida em 2 moléculas com 3 carbonos, gerando di- hidroxiacetonafosfato e gliceraldeido 3-fosfato pela enzima aldolase; A di-hidroxiacetona fosfato é convertida em gliceraldeido 3-fosfato pela enzima triose fosfato isomerase; A partir de agora, todas as reações acontecerão em dobro O gliceraldeido 3-fosfato é convertido em 1,3-bifosfoglicerato pela enzima gliceraldeido 3- fosfato desidrogenase. O fosfato adicionado ao primeiro carbono é um Pi, um fosfato inorgânico que estava livre, NÃO vem de um ATP. Para que esse processo ocorra, o
