Fermentação e RespiraçãoQuitéria Paravidino

Aulas 39 e 40

Bioquímica energética e oxidação-redução

Oxidação por retirada de hidrogênios

A energia armazenada nas ligações químicas da glicose é liberada por meio de oxidações sucessivas.

Uma substância se oxida quando perde elétrons.

As oxidações da glicose ocorrem por uma série de desidrogenações.

As desidrogenações são catalizadas por enzimas chamadas de desidrogenases, que possuem como coenzima o NAD (nicotinamida adenina dinucleotídeo).

Quando o NAD está na forma oxidada (NAD+) é capaz de se combinar com átomos de H retirados da molécula que está sendo oxidada.

Na respiração celular o NAD+ combina-se com átomos de hidrogênio retirados da glicose (que está sendo oxidada).

Transportadores de elétrons e HO NAD+ tem papel específico com

intermediário em processos que geram ATP, como é o caso da fermentação e da respiração.

O FAD está restrito apenas a certas etapas da respiração aeróbica e não participa da fermentação.

Glicólise: início da fermentação e da respiração

Quebra inicial da glicose.

Ocorre no hiaçoplasma.

Forma 2 ác. Pirúvicos (piruvato).

2 NADH2

Saldo de 2 ATP.

Fermentação: um processo anaeróbico

Ocorre sem a intervenção do oxigênio.Quando as células não têm enzimas

respiratórias;Quando as células têm essas enzimas, mas

não recebem oxigênio suficiente.Após a glicólise, deve ocorrer o retorno do

NADH à forma de NAD+.Dois tipos básicos: fermentação alcoólica e

fermentação lática.

Os produtos finais ainda são energéticos.

Na fermentação lática os elétrons e H são transferidos diretamente para o piruvato e não libera CO2.

A fermentação alcoólica libera CO2 e os elétrons e H são transferidos para o acetaldeído, formando etanol.

Fermentação lática no músculo

Respiração aeróbica: ciclo de Krebs (ciclo do ácido cítrico)Os ác. Pirúvicos atravessam as membranas

da mitocôndria e na matriz mitocondrial reagem com a coenzima-A.

Ocorre liberação de 2CO2, de 2NAH2 e formação de 2 acetil CoA.

O acetil CoA dá início ao ciclo de Krebs reagindo com o ác. Oxalacético e formando o ác. Cítrico.

O ác. cítrico sofre uma série de desidrogenações e descarboxilações que regeneram o ác. Oxalacético.

Liberação de 4CO26 NADH2 e 2 FADH22 ATP

Respiração aeróbica: cadeia respiratóriaTodos os transportadores de hidrogênios

reduzidos (NADH2 e FADH2) formados dirigem-se para as cristas mitocondriais.

Os elétrons são transferidos para uma série de citocromos.

Formação de um gradiente de H+ (prótons).

O oxigênio é o aceptor final dos elétrons e H, formando H2O.

Respiração anaeróbica e bactériasO oxigênio não é o aceptor final dos elétrons.É substituído por outras substâncias (NO3,

SO4, CH4, carbonatos ou compostos de Fe, Mg, Co e até urânio!).

Realiza uma parte do ciclo de Krebs.Produz menos H, libera menos energia que a

respiração aeróbica.Mais eficiente que a fermentação.

Informação essencialOs inibidores respiratórios bloqueiam a

cadeia transportadora de elétrons nos sítios correspondentes a cada um dos complexos respiratórios.

O complexo I tem como um dos seus inibidores a rotenona – inseticida tóxico para peixes mas não para humanos.

No complexo II – antibiótico antimicina.No complexo IV – cianetos (CN-), azida (N3-)

e o monóxido de carbono (CO).A oligomicina age diretamente na ATP

sintase.