[04. Metabolismo celular] 01. Respiração aeróbica

Question 1

Respiração aeróbica: em que consiste

Answer 1

• Consiste na desmontagem da molécula de glicose com o auxílio do oxigênio, um composto altamente energético, na retirada a energia de suas ligações e na transferência para as moléculas de ATP.

Question 2

Respiração aeróbica: quais as suas fases?

Answer 2

• Glicólise;
• Pré Krebs;
• Ciclo de Krebs;
• Cadeia respiratória.

Question 3

Glicólise: caracterize-a

Answer 3

• Não há a participação do oxigênio, é anaeróbia;

- Ocorre no citosol, graças a ação de enzimas.

Question 4

Glicólise: como se dá (5)?

Answer 4

• Para iniciar a quebra, são necessárias 2 moléculas de ATP (investimento energético);
• Cada molécula do ATP vai doar para a glicólise 1 fosfato, tornando-se ADPs;
• Com os fosfatos, a molécula de glicose (C₆H₁₂O₆) fica instável e se quebra, formando 2 ácidos pirúvicos (C₃H₄O₃) e liberando 4 elétrons e 4 hidrogênios;
• Os 2 H⁺ e os 4 elétrons são capturados por 2 NAD⁺, que se transformam em NADH. Sobram 2 H⁺.
• Os 2 fosfatos anteriores + 2 fosfatos que estavam no citosol transformam 4 ADP em 4 ATP. Houve um lucro de 2 ATP.

Question 5

Glicólise: reação química

Answer 5

C₆H₁₂O₆ + 2 ATP + 2NAD⁺ → 2 C₃H₄O₃ + 2ATP + 2NADH + 2H⁺
- Não se produziu nem H₂O nem CO₂.

Question 6

Piruvato: o que acontece com eles?

Answer 6

• Se tiver oxigênio, continua a respiração celular indo para dentro da mitocôndria;
• Se tiver não tiver oxigênio, vão para a fermentação, podendo produzir etanol ou ácido lático.

Question 7

NAD: caracterize-o

Answer 7

• É uma coenzima derivada da vitamina B3;
• É um capturador de elétrons e hidrogênios, ou seja, captura energia para usar na fabricação do ATP;
• Quando o NAD não está capturando elétrons, ele está na sua forma oxidada, NAD+;
• Quando ele captura elétrons e hidrogênios, ele passa para a forma reduzida, NADH.

Question 8

Ciclo de Krebs: que outros nomes recebe?

Answer 8

• Também conhecido como ciclo do ácido cítrico ou ciclo dos ácidos tricarboxílicos.

Question 9

Ciclo de Krebs: onde ocorre?

Answer 9

• Ocorre na matriz mitocondrial (parta mais interna da mitocôndria).

Question 10

Ciclo de Krebs: o que é?

Answer 10

• É um processo metabólico que visa retirar a energia química das ligações dos átomos dos piruvatos formados na glicólise e transferi-la para moléculas carregadoras de energia.

Question 11

Ciclo de Krebs: quais são as etapas preparatórias?

Answer 11

• O oxigênio não participa das reações, mas é um sinalizador de que elas devem ocorrer;
• O piruvato passa pelas duas membranas da mitocôndria e chega à matriz mitocondrial;
• Lá, ele perde 1 carbono e 2 oxigênios, ou seja, uma molécula de CO₂, liberando energia (reação exergônica);
• Essa energia é capturada pelo NAD+ que se transforma em NADH;
• Então, o piruvato (C₃H₄O₃) se tornou acetato;
• O acetato se une à coenzima A e forma a acetil-coenzima A (além de se originar do piruvato [carboidratos], também pode ser originado a partir de lipídeos e proteínas);
• A acetil-coenzima A se une ao oxalacetato e forma o ácido cítrico ou citrato (C₆H₈O₇). Aqui começa o ciclo de Krebs.

Question 12

Ciclo de Krebs: como se dá?

Answer 12

• Ocorrem duas descarboxilações: O ácido cítrico perde duas moléculas de CO₂, libera energia e forma dois NADH.

Question 13

Ciclo de Krebs: quais os produtos gerados de um piruvato?

Answer 13

• 3 NADH;
• 1 FADH;
• 1 ATP;
• 2 CO₂.

Question 14

Ciclo de Krebs: quais os produtos gerados de uma glicose?

Answer 14

• 6 NADH;
• 2 FADH;
• 2 ATP;
• 4 CO₂.

Question 15

Cadeia respiratória: onde ocorre?

Answer 15

• Também conhecida como cadeia transportadora de elétrons;
• A membrana interna da mitocôndria (crista mitocondrial) é composta por fosfolipídios e um conjunto de proteínas integrais (cadeia respiratória).

Question 16

Cadeia respiratória: caracterize-a

Answer 16

• É um processo aeróbico;
• Tem por objetivo pegar a energia que está armazenada nos NADH e FAD2 e usar para a produção de ATP e, para tal, precisa de oxigênio;
• Os NADHs vão passando pela cadeia de proteínas e vão liberando sua energia aos poucos para as proteínas, que a utilizam para bombear os H+ dos NADH para fora da mitocôndria, que ficam entre as suas duas membranas.
• Esse espaço entre as membranas vai ficar mais concentrado de H+ que na matriz mitocontrial;
• Então, esses H+ vão entrar na mitocôndria pela proteína ATP sintase por difusão facilitada, o que gera uma energia que forma o ATP.

Question 17

Cadeia respiratória: qual a eficiência do NADH?

Answer 17

• A energia de um NADH é suficiente para bombear 10 H⁺ para fora da matriz mitocondrial, que é suficiente para produzir 2,5 ATPs.

Question 18

Cadeia respiratória: qual a eficiência do FAD2?

Answer 18

• A energia de um FAD2 é suficiente para bombear 6 H⁺ para fora da matriz mitocondrial, que é suficiente para produzir 1,5 ATPs.

Question 19

Cadeia respiratória: eficiência energética

Answer 19

• A oxidação completa da glicose durante a respiração celular libera 686 Kcal/mol, mas boa parte é perdida na forma de calor;
• O que de fato vai para o ATP é algo em torno 219 Kcal/mol, ou seja, 32% de eficiência.

Question 20

Fosforilação oxidativa: por que leva esse nome?

Answer 20

• A molécula de glicose foi oxidada (tirou-se elétrons) para fosforilar, ou seja, adicionar fosfato a moléculas de ADP, formando ATP.

Question 21

Cadeia respiratória: como e por que forma água?

Answer 21

• Os elétrons liberados pelos NADHs e FADHs são recolhidos pelo O₂ da matriz mitocondrial;
• Quando os H+ passam pela ATP sintase, eles entram na matriz mitocondrial e encontram o O₂, formando água;
• A finalidade da formação de moléculas de água é eliminar a acidez determinada pela presença dos íons hidrogênios livres, após sua passagem pela cadeia respiratória.

Question 22

Respiração aeróbica: produtos da oxidação de uma glicose

Answer 22

• Glicólise → 2 ATPs, 2 NADH (são gastos 2 ATPS para colocá-los dentro da mitocôndria). Saldo de ATP = 0;
• Pré-Krebs → 2 CO₂, 2 NADH;
• Krebs → 2 ATPs, 4 CO₂, 6 NADH, 2 FADH
• Cadeia respiratória → 10 NADH * 2,5 = 25 ATPs; 2 FADH * 1,5 = 3 ATPs = 28 ATPs + 2 ATPs (glicólise) + 2 ATPs (Krebs) – 2 ATPs (para colocar os 2 NADH da glicólise dentro da mitocôndria) = 30 ATPs.
  30 ATPs
  6 CO₂
  6 H₂O

Question 23

Respiração aeróbica: equação

Answer 23

1 C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6CO₂ + 6 H₂O + 30 ATP