Capítulo 06. Bioenergética

III. A Cadeia Respiratória

A molécula de glicose foi completamente quebrada até CO2, e parte da energia liberada foi usada para produzir quatro moléculas de ATP (duas na glicólise e duas no ciclo de Krebs). Todavia, a maior parte da energia da glicose ainda se encontra nos átomos de hidrogênio que foram recolhidos pelo NAD e pelo FAD.

A cadeia respiratória, também conhecida como cadeia transportadora de elétrons, é composta por uma série de proteínas aceptoras de elétrons, os citocromos, com níveis energéticos sucessivamente menores. Essas substâncias se encontram aderidas às cristas mitocondriais.

Os vários membros da cadeia respiratória são capazes de receber elétrons do composto precedente e transferi-los para o seguinte. Na passagem dos elétrons pela cadeia respiratória, há liberação de energia. Em algumas das etapas, a energia liberada é suficiente para que uma molécula de ADP se ligue a mais um fosfato, originando um ATP. Como essa fosforilação se faz com a energia de elétrons dos átomos de hidrogênio liberados na oxidação da glicose, é chamada fosforilação oxidativa.

Observa-se que, quando os elétrons entram na cadeia respiratória, trazidos pelo NADH2, eles permitem a produção de três moléculas de ATP. Quando entram trazidos pelo FADH2, são produzidas apenas duas moléculas de ATP.

No final da passagem pelos componentes da cadeia respiratória, os elétrons são recolhidos, junto com os íons H+, pelo oxigênio molecular, formando moléculas de água.

 

A formação da água ocorre junto à membrana externa das mitocôndrias, e o oxigênio não penetra em seu interior.

O oxigênio é o aceptor final de elétrons da cadeia respiratória. A falta de oxigênio faz com que os elétrons não sejam removidos do complexo de citocromos a + a3. Retrogradamente, os outros componentes da cadeia respiratória passam a reter elétrons, por não poder passá-los adiante. Com a parada na progressão dos elétrons, cessa a produção de ATP, o que determina a morte da célula.

O cianeto é um poderoso veneno que se liga ao citocromo a3 , estabilizando os elétrons em trânsito, que não são cedidos ao oxigênio. O efeito é igual ao da ausência de oxigênio: parada na progressão dos elétrons, interrupção da fosforilação oxidativa e morte celular.

Os citocromos são proteínas com cerca de 100 aminoácidos circundando um anel central semelhante ao da hemoglobina, contendo um átomo de ferro. A chegada dos elétrons no citocromo transforma o íon Fe+++ em Fe ++, voltando ao estado inicial, quando os elétrons são cedidos para o citocromo seguinte.

A passagem dos elétrons pelos citocromos pode ser comparada a uma queda d’-água, na qual a água move, ao cair, várias rodas que geram energia até atingirem a base da queda, ponto de menor energia potencial.


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