Pesquisa sobre Glicólise, Ciclo de Krebs e cadeia de elétrons

A glicólise ocorre no citoplasma e consiste em duas fases, com 5 etapas cada, no final do processo uma molécula de glicose com seis carbonos, é totalmente degradada em duas moléculas de piruvato, com três carbonos cada (LEHNINGER, 2014). Na presença de oxigênio as moléculas de piruvato adentram a mitocôndria e tem início o ciclo de Krebs. Este contém oito etapas, onde ocorre a oxidação completa da glicose e liberação de CO2. Na terceira etapa, a fosforilação oxidativa ou cadeia transportadora de elétrons, ocorre o transporte dos elétrons gerado no processo anterior, por meio de transportadores, como algumas proteínas, até o oxigênio, aceptor final. Esse elétrons irão retornar à matriz da mitocôndria e por meio da fosforilação oxidativa do ADP, será formado ATP (LEHNINGER, 2014).

A diidroxicetona é isomerizada em outra molécula de gliceraldeído-3-fosfato. Essas cinco etapas completam a fase preparatória da glicólise, nela duas moléculas de ATP são investidas, aumentando a energia livres dos componentes intermediários do processo (LEHNINGER, 2014). A segunda fase é denominada fase de extração ou pagamento, nela há a recuperação do ATP investido, com geração de 2 moléculas de ATP e duas de NADH. As cinco etapas que compõe esse processo são: 6- A molécula de gliceraldeído-3-fosfato é oxidada e fosforizada por um fosfato inorgânico (diferente do ATP), formando 1,3-bifosfoglicerato. Essa etapa ocorre perante presença do percursor NAD+ que é reduzido em uma molécula de NADH e outra de H+. O succinato é convertido enzimaticamente novamente em oxaloacetato, assim, o oxaloacetato está pronto para reagir e iniciar uma nova volta no ciclo.

A regulação da velocidade do ciclo de Krebs ocorre por meio de cinco fatore: Disponibilidade de substrato, inibição da reação pelo produto, inibição alostérica (Altas concentrações de ATP inibem a isocitrato desidrogenase), inibição do tipo feed-back fosforilação ao nível de substrato (ULRICH,2017).  O saldo final desse ciclo é de  6 NADH, 2 FADH2 e 2 ATP. Fosforilação oxidativa A fosforilação oxidativa, ou cadeia transportadora de elétrons, representa o fim da respiração celular em organismos aeróbicos e ocorre nas dentro das mitocôndrias. A oxidação da glicose, e de outros combustíveis metabólicos, libera elétrons que são canalizados pelas desidrogenasesa para receptores universais de elétrons – NAD+, NADP+, FMN ou FAD. A produção de ATP é explicada pela hipótese quimiosmótica, que está embasada na diferença de concentração de prótons entre o espaço intermembranar e a matriz mitocondrial.

Os prótons fluem através dos canais de íons presentes na mitocôndria, nesse sentido, a forma como esse gradiente leva a formação de ATP depende desses canais (CECÍLIA, 2015). O oxigênio é o aceptor final de elétrons, ele é reduzido a água, completando assim, o processo de oxidação da glicose. Desta forma, a partir dessas moléculas de NADH, ocorrerá a formação de 30 ATPs. Além disso, há formação de duas moléculas de FADH2, que rendem 2 ATPs cada durante a cadeia respiratória, totalizando 4 ATPs. CECÍLIA, A. Cadeia Transportadora de Elétrons. Universidade Estadual do Ceára. Fortaleza-CE. Disponível em <files. Nelson, D. L. Cox, M. M. Princípios de bioquímica. br/docente/henning> Acesso em 08 de Abril de 2020.