Cadeia respiratória

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A cadeia de transporte electrónico na mitocôndria é o local onde ocorre a fosforilação oxidativa em eucariontes. O NADH e succinato produzidos no ciclo dos ácidos tricarboxílicos são oxidados, libertando-se energia utilizável pela ATP sintase.

Cadeia respiratória é uma etapa da respiração celular. Esta etapa ocorre nas cristas mitocondriais, onde se encontram transportadores proteicos com diferentes graus de afinidade para os elétrons. As moléculas de NADH e de FADH2, anteriormente formadas (Glicólise e Ciclo de Krebs), transferem os elétrons que transportam para as proteínas (Citocromos) da cadeia transportadora de elétrons. Ao longo da cadeia respiratória ocorre libertação gradual de energia, à medida que os elétrons passam de um transportador para outro. Esta energia libertada vai ser utilizada na síntese de moléculas de ATP, a partir de ADP+Pi, dissipando-se alguma sobre a forma de calor. Cada molécula de NADH permite a síntese de três moléculas de ATP, enquanto que a molécula de FADH2 apenas permite a síntese de duas moléculas de ATP. No final da cadeia transportadora, os elétrons são transferidos para um aceitador final - oxigênio, que capta dois prótons H+, formando-se uma molécula de água. É responsável pela maior parte de ATP da célula.

Aceptores de hidrogênio da cadeia respiratória[editar | editar código-fonte]

As moléculas de NAD+, de FAD+ e de citocromos que participam da cadeia respiratória captam hidrogênios e os transferem, através de reações que liberam energia, para um aceptor seguinte. Os aceptores de hidrogênio que fazem parte da cadeia respiratória estão dispostos em sequência na parede interna da mitocôndria. O último aceptor de hidrogênios na cadeia respiratória é a formação de moléculas de ATP, processo chamado de fosforilação oxidativa. Cada molécula de NADH2 que inicia a cadeia respiratória leva à formação de três moléculas de ATP a partir de três moléculas de ADP e três grupos fosfatos como pode ser visto na equação a seguir:

1 NADH2 + ½ O2 + 3 ADP + 3Pi \longrightarrow 1 H2O + 3 ATP + 1 NAD


Já a FADH2 formado no ciclo de Krebs leva à formação de apenas 2 ATP.

1 FADH2 + ½ O2 + 2 ADP + 2Pi \longrightarrow 1 H2O + 2 ATP + 1 FAD

Transporte de ADP e Pi A entrada de um fosfato inorgânico se dá junto com a entrada de um próton, apesar de se estar bombeando prótons para fora da matriz. A concentração de H+ se difunde/diminui na presença de um agente desacoplador (ex: pesticida – paraquat – asfixia com as vias respiratórias normais), porque a cadeia de transporte de elétrons fica sobrecarregada e assim, a ATP sintetase funciona com menor eficiência.

Transporte de NADH Reoxidação do NADH produzido na glicólise. Se a célula é capaz de realizar metabolismo anaeróbio, o que ela faz com o NADH? Não existe mecanismo de transporte de NADH, como há canais para ADP, ATP E Pi, por isso, o potencial redutor de é é aproveitado na cadeia transportadora de é, tranferindo-o para outra molécula. Ocorre a transformação de oxaloacetato em malato no citosol. O malato pode ser transportado para a matriz mitocondrial ao mesmo tempo que se transporta um a-cetoglutarato. Oxaloacetato + glutamato = a-cetoglutarato. Com isso, há a reposição de todos os componentes do CAC e há a transferência do potencial redutor do citosol para a matriz.

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