UNIDADE: Natal

CURSO: Fisioterapia

DISCIPLINA: Bioquímica

DOCENTE: Drª Valeska Santana de Sena Pereira

Respiração Celular

• Processo pelo qual uma molécula de glicose é degradada em CO2 e H2O na presença de oxigênio, produzindo ATP

Etapas da respiração celular

Estágio 1: GLICÓLISE Ocorre no citosol

Oxidação da glicose... Glicose Piruvato (C6H12O6 C3H4O3)

Estágio 2: CICLO DE KREBS Ocorre na matriz mitocondrial

Oxidação do Acetil-CoA Acetil-CoA + Oxalacetato 2 CO2 +

1FADH2 + 3NADH + 1 ATP

Estágio 3: Fosforilação oxidativa Ocorre nas cristas mitocondriais

Oxidação de NADH e FADH2 NADH e FADH2 + O2 + ADP + Pi

NAD+ + FAD+ + ATP + H2O

Respiração Celular

LOCALIZAÇÃO DO PROCESSO RESPIRATÓRIO NA MITICÔNDRIA

Membrana externa Membrana

interna

Matriz

Matriz

Cristas

M. Externa Permeável à moléculas e íons

M. Interna Impermeável à moléculas e íons (incluindo H+) Complexos transportadores de ë ATP sintase

Matriz Complexo piruvato desidrogenase Ciclo de Krebs Beta-oxidação Ciclo da uréia DNA, ribossomos

Fosforilação oxidativa

Estágio final do catabolismo nos organismos aeróbicos

Energia proveniente da oxidação das coenzimas para síntese de ATP

Ocorre na membrana interna mitocondrial

2 ë ½ O2 H2O

H+ H+ H+

ADP

ATP Pi

+

Fosforilação oxidativa

Fluxo de elétrons por uma cadeia transportadora até a molécula de O2

Transporte de prótons Energia para a síntese do ATP

• Complexos enzimáticos – I – NADH desidrogenase – II – Succinato desidrogenase – III – Citocromo bc1 – IV – Cicromo oxidase

• 2 transportadores de elétrons – Coenzima Q (CoQ) ou ubiquinona (não

protéico) • Conecta complexos I e II ao III

– Citocromo c • Conecta complexo III ao IV

Componentes

Catalisa a oxidação de FADH2; Por não ser

transmembrana, não gera fluxo de

prótons

Catalisa a oxidação do

NADH; Transfere 4 H+ para o espaço

intermembrana

Transfere ë da ubiquinona

para o citocromo c;

Transfere 4 H+ para o espaço

intermembrana

Transfere 2ë do citocromo c

para O2, reduzindo-o a

H2O; Transfere 2 H+ para o espaço

intermembrana

TRANSPORTE DE ELÉTRONS

Garante energia à bomba de prótons, criando um

gradiente de concentração

ATP sintase Promove o transporte de prótons pela

membrana, dirigindo a produção de ATP

Fluxo de prótons

http://www.shutterstock.com/video/clip-4932386-stock-footage-close-up-zoom-d-atp-synthase-energy-production-of-atp-result-of-oxidative-phosphorylation-in.html

• Uma oxidação direta do NADH pelo oxigênio geraria uma quantidade de energia tão grande que não teríamos condições de usá-la e haveria perda

• Por isso a cadeia respiratória libera uma quantidade de energia pequena e manejável em cada passo

Porque a cadeia respiratória tem

tantos passos?

Produção de ATP a partir da oxidação completa da glicose PROCESSO PRODUTOS ATP FINAL

Glicólise 2 NADH 2 ATP

5 2

Oxidação do Piruvato

2 NADH 2 CO2

5

Ciclo de Krebs 6 NADH 2 FADH2

2 ATP ou GTP 2 CO2

15 3 2

Total por molécula de glicose

32 ATP

1 NADH = 2,5 ATP 1 FADH2 = 1,5 ATP

Resumindo!

1. Os elétrons provenientes das coenzimas atravessam a cadeia transportadora de elétrons

2. O fluxo de elétrons causa o transporte ativo de prótons pela membrana mitocondrial interna

3. Os prótons se difundem de volta à matriz mitocondrial por uma canal de prótons que sintetiza o ATP