A cadeia respiratória mitocondrial possui uma série de carreadores que atuam em cadeia, e geralmente são proteínas integrais com grupos prostéticos que podem doar ou aceitar de um a dois elétrons. Basicamente ocorrem 3 tipos de transferências de elétrons: 1. transferência direta de elétrons; 2. transferência na forma de um átomo de hidrogênio (H+); 3. transferência como um íon hidreto (H-), com dois elétrons.
O complexo I da cadeia respiratória, também conhecido como NADH-desidrogenase, é uma grande enzima em formato de “L” que catalisa duas reações simultâneas:
1. a transferência de um íon H- do NADH para a ubiquinona em paralelo com um próton para a matriz;
2. também transfere quatro prótons da matriz para o espaço intermembrana.
Esse complexo é considerado uma bomba de prótons que utiliza energia para movê-los contra o gradiente, fazendo a matriz tornar-se negativamente carregada devido a saída dos prótons que são transportados até o espaço intermembranas que se torna carregado positivamente.
O complexo IV é uma enzima grande, também denominado como citocromo-oxidase é responsável pela última etapa da cadeia respiratória. Na subunidade II do complexo, há dois íons de cobre que atua captando os elétrons transferidos pelo citocromo c, que após alguns processos é passado para o grupo heme e posteriormente para o oxigênio. Esse oxigênio precisa ser reduzido nos centros redox, seus intermediários ainda não completamente reduzidos, ficam fortemente ligados ao complexo até o momento que são convertidos em água, um pequeno número desses intermediários de oxigênio conseguem se desacoplar no complexo, são as chamadas espécies reativas de oxigênio.
A fosforilação oxidativa é a última das etapas da cadeia respiratória visando a produção do ATP, acontece na mitocôndria e se inicia pela entrada de elétrons através de diversos transportadores, chamada de cadeia respiratória. Esses elétrons são coletados pela desidrogenases nas vias catabólicas, os encaminhando para os receptores universais de elétrons (NAD+, NADP+ e FAD).
A maioria das desidrogenases apresentam receptores específicos para o NAD+, quando esses se ligam, o NAD elimina dois átomos de hidrogênio do substrato, um deles se ligará com um íon hidreto e o outro é liberado no meio como H+.
Fontes:
LEHNINGER, T. M., NELSON, D. L. & COX, M. M. Princípios de Bioquímica. 7ª Edição, 2014. Ed
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