Coenzimas
importantes envolvidas nas reações de oxidação-redução dos processos do
metabolismo energético.
Maximiliano
Mendes
Essa postagem é um complemento aos outros materiais
que já disponibilizei sobre o assunto, aqui nesse blog e no Youtube:
Além da Coenzima A mencionada, há outras coenzimas
importantes envolvidas nos processos do metabolismo energético e, dependendo da
forma como o seu professor ensina e cobra esse conteúdo, é bom que você tenha
uma noção sobre algumas delas. Essas coenzimas são responsáveis por captar os
elétrons de alta energia liberados nas reações de oxidação (são reduzidas).
Depois, elas transferem esses elétrons de alta energia (sofrem oxidação) para outras
substâncias, como as bombas de íons H+ localizadas nas membranas
internas das mitocôndrias e enzimas do ciclo de Calvin-Benson na fotossíntese.
São elas:
NAD –
Dinucleotídeo de nicotinamida e adenina.
NAD+ + H+ + 2 e- ->
NADH (forma reduzida).
O NADH transfere os elétrons de alta energia e, com
isso, energia, para o primeiro dos três complexos proteicos localizados na
membrana interna das mitocôndrias, responsável por bombear H+ para o
espaço intermembranar.
Quantidades geradas por molécula de glicose:
Glicólise: dois.
Formação de acetil-CoA: dois.
Ciclo de Krebs: seis.
Para cada NADH, estima-se que podem ser gerados
três ATPs na fosforilação oxidativa.
FAD –
Dinucleotídeo de flavina e adenina.
FAD + 2H+ + 2 e- -> FADH2
(forma reduzida).
Os elétrons de alta energia do FADH2
serão transferidos para o segundo complexo proteico bombeador de íons H+
nas membranas internas das mitocôndrias. Assim, ao contrário dos elétrons
fornecidos pelo NADH, que passam pelas três bombas de H+, os do FADH2
passam por duas. Por isso, às vezes se lê que os elétrons do FADH2
têm menos energia ou algo do tipo.
Quantidades geradas por molécula de glicose:
Ciclo de Krebs: dois.
Para cada FADH2, estima-se que podem ser
gerados dois ATPs na fosforilação oxidativa.
NADP –
Dinucleotídeo de adenina e nicotinamida fosfato.
NADP+ + H+ + 2 e- ->
NADPH (forma reduzida).
Os elétrons de alta energia do NADPH serão
utilizados por enzimas que fazem parte do ciclo de Calvin-Benson (ciclo das
pentoses) na fase de fixação do carbono da fotossíntese (“fase escura”).
Quantidades geradas:
Fase clara da fotossíntese: a quantidade gerada
depende de diversos fatores, como a intensidade luminosa. De qualquer forma,
para ter uma noção, uma equação simplificada e balanceada da fase clara pode
ser a seguinte:
2 H2O + 2 NADP+ + 3 ADP + 3
Pi + energia luminosa -> 2 NADPH + 2 H+ + 3 ATP + O2
Equações
simplificadas:
Para constar, eis aqui as equações simplificadas dos
processos:
Respiração celular:
C6H12O6 + 6 O2
-> 6 CO2 + 6 H2O + Energia
Glicólise:
Glicose (C6H12O6)
+ 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi -> 2 Piruvato (C3H4O3)
+ 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP + 2
Formação de Acetil Coenzima A:
Piruvato (C3H3O3-)
+ NAD+ + Coenzima A -> CO2 + NADH + H+ +
Acetil (C2H3O)-Coenzima A
Ciclo de Krebs (ou do ácido cítrico):
Acetil-Coa + Oxaloacetato (C4H2O5-2)
+ 3 NAD+ + GDP + Pi + FAD + H2O -> Oxaloacetato + 3
NADH + FADH2 + GTP + 2 CO2
Fermentação alcoólica:
Piruvato + NADH -> CO2 + Etanol +NAD+
Lembrar que, para cada molécula de glicose, a
glicólise gera duas moléculas de ácido pirúvico e duas de ATP.
Fermentação láctica após a glicólise:
Piruvato + NADH -> Lactato + 2 NAD+
Lembrar que, para cada molécula de glicose, a
glicólise gera duas moléculas de ácido pirúvico e duas de ATP.
Fotossíntese:
6 CO2 + 6 H2O + Energia
luminosa -> C6H12O6 + 6 O2
Fase clara ou etapa fotoquímica:
2 H2O + 2 NADP+ + 3 ADP + 3
Pi + energia luminosa -> 2 NADPH + 2 H+ + 3 ATP + O2
Fase escura, ou fase de fixação do carbono:
3 CO2 +
9 ATP + 6 NADPH -> C3H7O3-fosfato
(gliceraldeído-3-fosfato) + 9 ADP + 8 Pi + 6 NADP+
Vídeo legal sobre o ciclo de Calvin:
(Tem legendas em língua portuguesa).
Também para constar, aqui vão duas figuras das cadeias de transporte de elétrons e fosforilações oxidativas, a da respiração/mitocondrial em cima e a da fotossíntese/cloroplastos em baixo:
Referências:
Campbell, Reece et
al. Biologia. 8ª Ed. Artmed.
2010.
Voet & Voet. Bioquímica. 4ª Ed. Artmed. 2013.
Nelson & Cox. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6ª Ed. Artmed. 2014.
http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/
Wikipédia em língua inglesa
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