MITCÔNDRIA E A ENERGIA CELULAR

 

A química da mitocôndria produz energia ao converter nutrientes dos alimentos e oxigênio em trifosfato de adenosina (ATP), a molécula que alimenta as reações celulares, por meio da respiração celular. 

As Etapas da Produção de Energia

• Ciclo de Krebs (Matriz Mitocondrial): O piruvato (vindo da quebra da glicose) entra na mitocôndria, sofre oxidação e transfere elétrons ricos em energia para moléculas carregadoras, como o NADH e o FADH₂, liberando gás carbônico .

• 

  Do ponto de vista puramente químico, o Ciclo de Krebs (ou ciclo do ácido cítrico) é uma rota metabólica anfibólica que funciona como uma sequência de reações de oxirredução, descarboxilação e isomerização. O grande objetivo químico do ciclo é oxidar completamente um grupo acetila (−CH3CO) de dois carbonos a duas moléculas de CO2, transferindo esses elétrons para cofatores enzimáticos (NAD+ e FAD)

   Acetil-CoA (2C) + Oxaloacetato (4C)
                       │
                       ▼ (Condensação Aldólica)
                   Citrato (6C) 
                       │
                       ▼ (Isomerização via Desidratação)
                  Isocitrato (6C)
                       │
                       ▼ (1ª Oxidação e Descarboxilação) ───> NADH + CO2
               α-Cetoglutarato (5C)
                       │
                       ▼ (2ª Oxidação e Descarboxilação) ───> NADH + CO2
                 Succinil-CoA (4C)
                       │
                       ▼ (Fosforilação ao Nível do Substrato) ───> GTP (ATP)
                  Succinato (4C)
                       │
                       ▼ (3ª Oxidação) ─────────────────────> FADH2
                  Fumarato (4C)
                       │
                       ▼ (Hidratação)
                   Malato (4C)
                       │
                       ▼ (4ª Oxidação) ─────────────────────> NADH
                  Oxaloacetato (4C)  <-- (Reinicia o ciclo)
  

  ---

  As 8 Etapas Químicas Detalhadas:

  1. Condensação Aldólica (Síntese do Citrato): O Acetil-CoA (2 carbonos) condensa-se com o Oxaloacetato (4 carbonos) através de um ataque nucleofílico. A enzima citrato sintase catalisa a reação, que consome uma molécula de água para hidrolisar a ligação tioéster do CoA, gerando Citrato (6 carbonos, um ácido tricarboxílico). É uma reação termodinamicamente irreversível que impulsiona o ciclo para a frente.

  2. Isomerização via Desidratação e Hidratação (Formação do Isocitrato): O grupo hidroxila (
     −OH) do citrato muda de posição para facilitar as oxidações futuras. A enzima aconitase desidrata o citrato formando o intermediário cis-aconitato e, em seguida, o hidrata novamente, transformando-o em Isocitrato. 

  3. 1ª Oxidação e Descarboxilação Oxidativa (Formação do𝜶-Cetoglutarato): O isocitrato sofre uma oxidação (perda de hidretos), onde o NAD+ reduzido a NADH + H+ .
  4.  O intermediário instável sofre uma descarboxilação espontânea, liberando a primeira molécula de
     CO2 .O produto é 0  𝜶 -Cetoglutarato (5 carbonos). 

  5. 2ª Oxidação e Descarboxilação Oxidativa (Formação do Succinil-CoA): O 𝛼-cetoglutarato sofre uma nova descarboxilação oxidativa por um complexo multienzimático. Mais um CO2 é liberado, outra molécula de NAD+ é reduzida a NADH, e o restante da molécula é ligado à Coenzima A por uma ligação tioéster de alta energia, gerando Succinil-CoA (4 carbonos). 

  Mais em:

https://x-xquimica.com.br/a-quimica-da-mitocondria-energia/