Bioquímica

PROBLEMA 1 - Mitocôndrias: fonte de radicais livres.

Qual a relação entre a mitocôndria e o estresse oxidativo?

A mitocôndria é uma organela que, com o uso do oxigênio da respiração, converte energia dos alimentos em energia química (ATP), vital às atividades celulares. Uma pequena parte do oxigênio que inspiramos se transforma, na cadeia respiratória da mitocôndria, em oxigênio reativo, um tipo de radical livre.

A mitocôndria é a principal fonte de ERO em células como resultante do acoplamento imperfeito do transporte de elétrons. O fator primário que faz a mitocôndria gerar ERO é o estado de redox da cadeia respiratória. A transferência de elétrons pela cadeia respiratória mitocondrial gera um gradiente de prótons. Em condições normais, boa parte da energia desse gradiente é usado para gerar ATP conforme o colapso do gradiente de prótons através da ATP sintase conduz a maquinaria sintética do ATP.

Uma das causas da formação do radical livre é o alto nível de oxigênio no interior da célula, sinal de que a mitocôndria não está gastando o elemento na produção de energia, o que é comum em pessoas sedentárias. Para combater esse radical, a mitocôndria utiliza dois átomos de hidrogênio cedidos por uma coenzima, a NADPH2. A reação química transforma o oxigênio reativo em água.

Como são formados tais ERO e quais os mecanismos antioxidantes de defesa celulares naturais?

O piruvato derivado da glicose é transportado para a mitocôndria, onde vai ser oxidado pelo ciclo do ácido tricarboxilico (acho que é a mesma coisa que o ciclo de Krebs) para formar NADH. Os elétrons derivados da oxidação do substrato são canalizados através dos transportadores de redox da cadeia respiratória (complexos I, III e IV) para as moléculas de oxigênio. Através da redução de quatro elétrons, o oxigênio é convertido em água. Entretanto, durante o metabolismo normal, formas de oxigênio reduzidas de forma incompleta, como o peróxido, são produzidos.