casa |  | Saúde e Doença >  | Saúde Pública e Segurança | Saúde Pública

Reagentes e Substratos da Respiração Celular

Equação Global (Respiração Aeróbia)

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + ~30-32 ATP
Glicose      Oxigênio    Dióxido de carbono  Água    Energia utilizável

Principais Reagentes (Substratos e Cofatores)

1. Combustíveis (Substratos Carbonados)

2. Aceitador Final de Elétrons

  • O₂ (Oxigênio molecular): Essencial para fosforilação oxidativa. Aceita e⁻ + H⁺ no Complexo IV (citocromo c oxidase) → H₂O.
  • Sem O₂: Cadeia para → NADH/FADH₂ acumulam → Krebs para → Glicólise só → Fermentação (lactato / etanol) — 2 ATP/glucose.

3. Cofatores e Coenzimas Essenciais

SubstratoVia de EntradaRendimento ATP (aprox.)Contexto
GlicoseGlicólise → Piruvato → Acetil-CoA30-32Principal (sangue, glicogênio)
Ácidos graxosβ-oxidação → Acetil-CoA~106 (palmitato C16)Jejum, exercício prolongado, coração
Corpos cetônicos (β-HB, AcAc)→ Acetil-CoA~22 (β-HB)Jejum prolongado, dieta cetogênica, cérebro
Aminoácidos (cetogênicos/glucogênicos)Desaminação → Piruvato/Acetil-CoA/Intermediários KrebsVariávelCatabolismo proteico, jejum severo
LactatoCiclo de Cori → Piruvato~15 (líquido)Músculo → Fígado → Glicose
GlicerolGlicerol-3-P → DHAP → Glicólise~19Lipólise

4. Intermediários Reguladores Chave

  • Citrato: Inibe PFK-1 (glicólise), ativa Acetil-CoA carboxilase (lipogênese)
  • ATP/ADP/AMP: Razão energética regula PFK-1, Piruvato quinase, Isocitrato DH, α-KG DH
  • NADH/NAD⁺, Acetil-CoA/CoA: Razão redox/acil regula Piruvato DH, Krebs
  • Ca²⁺: Ativa Piruvato DH, Isocitrato DH, α-KG DH (acoplamento excitação-contração/energia)

Resumo por Etapa

MoléculaPapelOrigem
NAD⁺ / NADHTransportador de 2e⁻ + H⁺ (Complexo I)Niacina (B3)
FAD / FADH₂Transportador de 2e⁻ (Complexo II, β-oxidação)Riboflavina (B2)
Coenzima A (CoA-SH)Transportador de grupos acil (Acetil-CoA, Succinil-CoA)Ácido pantotênico (B5)
ATP / ADP / AMPMoeda energética, regulação alostérica (PFK, CS, IDH)Nucleotídeos
Pi (Fosfato inorgânico)Substrato da ATP sintaseDieta, ressorção óssea
Mg²⁺Cofator quinases, ATP sintase, estabilizador ATPDieta
Citocromos (heme Fe), Cu, Fe-SCentros redox da cadeia respiratóriaDieta
EtapaLocalEntradas PrincipaisSaídas PrincipaisATP Direto
GlicóliseCitossolGlicose, 2 NAD⁺, 2 ADP, 2 Pi2 Piruvato, 2 NADH, 2 ATP, 2 H⁺2 (substrato)
Piruvato DHMatriz mitocondrial2 Piruvato, 2 NAD⁺, 2 CoA2 Acetil-CoA, 2 NADH, 2 CO₂0
Ciclo de Krebs (x2)Matriz mitocondrial2 Acetil-CoA, 6 NAD⁺, 2 FAD, 2 ADP/GDP, 2 Pi4 CO₂, 6 NADH, 2 FADH₂, 2 ATP/GTP2 (substrato)
Cadeia Transporte e⁻ + Fosforilação Ox.Membrana interna mitocondrial10 NADH, 2 FADH₂, 6 O₂, ~28 ADP, ~28 Pi10 NAD⁺, 2 FAD, 6 H₂O, ~28 ATP~28 (oxidativo)

Respiração Anaeróbia / Fermentação

Na ausência de O₂: Piruvato → Lactato (animais) ou Etanol + CO₂ (leveduras). Regenera NAD⁺ para glicólise continuar. Rendimento: 2 ATP/glucose (vs 30-32 aeróbio).

Saúde Pública

direitos autorais © www.365saude.com.br Saúde e Doença