Preparação: Do Citoplasma para a Mitocôndria

A glicose é quebrada no citoplasma, gerando Piruvato.

• Entrada: O piruvato entra na mitocôndria através de proteínas carreadoras na membrana interna.

• Conversão: Na matriz mitocondrial, o piruvato sofre uma descarboxilação oxidativa pela enzima piruvato desidrogenase (PDH), transformando-se em Acetil-CoA.

  • Nesse processo, é gerado NADH (transportador de elétrons) e libera-se CO2.

2. Ciclo de Krebs (Ciclo do Ácido Cítrico)

Ocorre na Matriz Mitocondrial e tem como objetivo oxidar o Acetil-CoA para liberar elétrons para a cadeia respiratória.

• Produtos de 1 volta do Ciclo: 3 NADH, 1 FADH2 e 1 ATP (ou GTP).

• Coenzimas transportadoras:

  • NAD+: Aceita 1 próton (H+) e 2 elétrons para virar NADH.

  • FAD: Recebe 2 prótons (H+) e 2 elétrons para virar FADH2.

3. Cadeia Respiratória e Fosforilação Oxidativa

Ocorre nas Cristas Mitocondriais (membrana interna). É aqui que o oxigênio é usado e o ATP é realmente fabricado.

• Transporte de Elétrons: O NADH e o FADH2 doam elétrons para uma série de complexos proteicos (Complexos I a IV).

• Fluxo de Prótons (H+): À medida que os elétrons passam pelos complexos, prótons (H+) são bombeados da matriz para o Espaço Intermembrana. Isso cria um gradiente eletroquímico.

• O Papel do Oxigênio: O oxigênio é o aceptor final de elétrons. Ao receber os elétrons e prótons, ele se reduz e forma água (H2O).

  • Fórmula: 1/2 O2 + 2 H+ + 2 e- -> H2O.

• Complexo V (ATP Sintase): Os prótons acumulados no espaço intermembrana “voltam” para a matriz passando pelo Complexo V. Esse fluxo de prótons libera energia para unir ADP + Pi, formando ATP.

4. Resumo do Saldo Energético (Por Molécula de Piruvato)

• NADH: Cada NADH gera 3 prótons bombeados, resultando na síntese de 2,5 ATPs.

• FADH2: Cada FADH2 gera 2 prótons bombeados, resultando em 1,5 ATPs.

Cálculo Total (por molécula de glicose/2 piruvatos):

• Ciclo de Krebs e conversão a Acetil-CoA rendem cerca de 12,5 ATPs por piruvato.

• Somando o saldo da glicólise (no citoplasma) e a cadeia respiratória, o rendimento total é de 32 ATPs por molécula de glicose.

Dicas:

1. Localização: Ciclo de Krebs na Matriz; Cadeia Respiratória nas Cristas (membrana interna).

2. Complexo II: É o único que não bombeia prótons para o espaço intermembrana.

3. Aceptor Final: O oxigênio é indispensável. Sem ele, a cadeia para, o gradiente de prótons desaparece e a produção de ATP cessa.

4. Terminologia: Lembre-se que você pode encontrar o Ciclo de Krebs com outros nomes: Ciclo do Ácido Cítrico ou Ciclo do Ácido Tricarboxílico.