RESPIRAÇÃO AERÓBIA Depende fundamentalmente de um organelo citoplasmático denominado mitocôndria. MITOCÔNDRIA MEMBRANA INTERIOR MEMBRANA EXTERIOR CRISTAS MATRIZ OBSERVAÇÕES O número de mitocôndrias numa célula é muito variado (dezenas / centenas). Células mais ativas (nervosas / musculares) apresentam maior número de mitocôndrias. Mitocôndrias formam-se por divisão de outras preexistentes. EQUAÇÃO GERAL DA RESPIRAÇÃO AERÓBIA C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 36 ATP FASES DA RESPIRAÇÃO Glicólise Ocorre no citoplasma (fora da mitocôndria). Consiste na degradação (oxidação) da glicose até a formação de duas moléculas de ácido pirúvico. Os electrões removidos no processo oxidativo são utilizados na redução de NAD+ a NADH (transportador de electrões) Formação da acetil-coenzima A Ocorre na matriz mitocondrial. Consiste na descarboxilação e oxidação do ácido pirúvico, formando ácido acético e a sua ligação à coenzima A presente na matriz mitocondrial. Os electrões removidos no processo oxidativo são utilizados na redução de NAD+ a NADH (transportador de electrões) Ciclo de Krebs Ocorre na matriz mitocondrial. A Acetil-coenzima A participa num ciclo de reacções com libertação de dióxido de carbono (descarboxilações), electrões e H+ (oxidação). Os electrões removidos no processo oxidativo são utilizados na redução de NAD+ a NADH e FAD a FADH2 (transportadores de electrões) Cadeia Respiratória Ocorre nas cristas mitocondriais. Os electrões são transferidos de moléculas transportadoras (NADH e FADH2) a proteínas aceptoras e finalmente ao oxigénio, formando-se água. A energia liberada nesta transferência é utilizada na síntese de ATP. GLICÓLISE Glicose sofre degradação formando duas moléculas de ácido pirúvico. 2ATP 4ATP GLICOSE ÁCIDO PIRÚVICO C6 H12 O6 2 C3H4O3 2 NAD 2 NADH+2H+ OBSERVAÇÃO: Durante a glicólise ocorrem oxidações e desidrogenações com libertação de energia utilizada na síntese de ATP (fosforilação). ADP+P ENERGIA ATP Formação da Acetil-coenzima A Os ácidos pirúvicos provenientes da glicólise penetram na mitocôndria e sofrem acção de enzimas (descarboxilase e desidrogenase), que retiram electrões, hidrogénios e carbono da molécula, produzindo CO2, NADH e transformando-se em ácido acético (H3C - COOH). Descarboxilase CO2 Ácido Pirúvico Ácido Acético NAD NADH Desidrogenase O ácido acético combina-se com a coenzima A, dando origem a acetil - coenzima A. No interior da mitocôndria, o radical acetil (2 - C) combina-se com o ácido oxaloacético (4 -C) formando o ácido cítrico (6 -C). Este é descarboxilado e oxidado permitindo a formação de ATP e fornecendo electrões a moléculas transportadoras (NADH e FADH2) CICLO DE KREBS ACETIL-CoA 2C CoA Ácido Oxaloacético 4C Ácido Cítrico 6C CICLO CO2 NADH DE FADH2 ATP KREBS NADH 5C 4C CO2 NADH CADEIA RESPIRATÓRIA A cadeia respiratória consiste num sistema de transferência de electrões provenientes dos transportadores NADH e FADH2 até a molécula de oxigénio. Também designada cadeia de transportadora de electrões, é formada por um conjunto de proteínas denominadas citocromos. Estas dispõe-se linearmente na membrana interna da mitocôndria. CADEIA RESPIRATÓRIA RENDIMENTO ENERGÉRTICO DA RESPIRAÇÃO Glicólise Ciclo de Krebs Cadeia Respiratória Total 2 ATP 2 ATP 32 ou 34 ATP 36 ou 38 ATP FONTES DE ENERGIA HIALOPLASMA Glícidos Proteínas Lípidos Ácido Pirúvico Glicerol Aminoácidos Ácido Oxaloacético e Cetoglutário Ácido Gordo ACETIL Coenzima A Hélice de Lynen MITOCÔNDRIA CICLO DE KREBS CO2 H+ CO2 NADH FADH2 Cadeia Respiratória H2O ATP Aceptores