Agora vamos passar a ver o que ocorre na terceira etapa do processo de respiração celular aeróbia – a fosforilação oxidativa ( cadeia transportadora de elétrons).
Lembram dos elétrons ricos em energia contidos no NADH e no FADH2?
Pois bem, é esta energia que determina a etapa da cadeia respiratória ou cadeia transportadora de elétrons.
Nesta membrana interna da mitocôndria, há conjuntos de proteínas dispostos em sequênca que participam na condução dos elétrons do NADH e do FADH2 até o gás oxigênio.
Cada conjunto seqüencial de proteínas recebe o nome de CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS ou CADEIA RESPIRATÓRIA. Essas denominações são usadas para ressaltar o fato de as substâncias transferidoras de elétrons estarem enfileiradas na membrana interna da mitocôndria.
Os transferidores de elétrons nas cadeias respiratórias são proteínas denominadas CITOCROMOS, que possuem ferro em sua composição. Cada tipo de citocromo é capaz de capturar elétrons com certo nível de energia e transferi-los, com um nível de energia menor, para o citocromo imediatamente seguinte.
A passagem dos elétrons ao longo da cadeia respiratória tem início quando NADH doa seu par de elétrons ao primeiro aceptor da cadeia respiratória, que os transfere ao seguinte e assim por diante.
Essa tranferência dos elétrons de uma componente da cadeia a outro faz com que eles percam energia gradativamente e possam, ao final da cadeia, combinar-se com o gás oxigênio (O2), produzindo água na reação.
O gás oxigênio só participa efetivamente da respiração celular nessa última etapa; no entanto, em sua ausência,o ciclo é rapidamente interrompido.
A energia liberada pelos elétrons em sua passagem pela cadeia respiratória, que alguns autores chamam de forma eletromotiva, é usada para concentrar íons H+ no espaço entre as membranas mitocôndrias.
Em alta concentração nesse estreito compartimento, a tendência desses íons é voltar à matriz mitocondrial, gerando assim, uma pressão potencial de difusão, chamada força promotiva.
Mas os íons H+ só podem retornar ao interior da mitocôndria passando através de um complexo de proteína, denominado SINTASE DO ATP, presente na membrana mitocondrial interna.
Esse complexo protéico é comparável à turbina de uma usina hidrelétrica: ele possui um rotor interno que gira, movido pela passagem dos íons H+. Nesse processo, a energia potencial de difusão dos íons H+ é convertida em energia mecânica (rotação de sintase) e, em seguida, em energia química, na ligação entre os fosfatos do ATP.
De volta ao interior da mitocôndria, os íons H+ combinam-se aos elétrons transportados pela cadeia respiratória e aos átomos provenientes do gás oxigênio para formar moléculas de água.
Fosforilação oxidativa
Uma observação importante: a energia liberada gradativamente pelos elétrons durante sua transferência até o gás oxigênio é usada na produção de ATP o termo FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA refere-se justamente à produção de ATP, pois a adição de fosfato ao ADP para formar ATP é uma reação de fosforilação. Ela é chamada oxidatva porque ocorre em diversas oxidações sequencias, nas quais o último agente oxidante é o gás oxigênio.
Assista o vídeo para entender como todo este processo ocorre:
