CAdeia respiratoria

1. Introdução teórica

Nas células eucariotas o estágio final da oxidação de nutrientes ocorre na mitocôndria. A organela promove a rápida oxidação do NADH e FADH2 produzidos nas reações de glicólise, ciclo do ácido cítrico, oxidação de ácidos graxos e oxidação de aminoácidos. A transferência de eletrões do NADH e FADH2 para o O2 se realiza em uma sequência de reações de oxidorredução em um processo denominado cadeia transportadora de eletrões. A cadeia consiste em uma serie de transportadores de eletrões que operam sequencialmente, formados por proteínas integrais de membranas associadas a grupos prostéticos capazes de aceitar ou doar eletrões. Os eletrões passam através dessa cadeia do menor para o maior potencial-padrão de redução. Os componentes da cadeia transportadora de eletrões estão localizados na superfície interna da membrana mitocondrial interna por onde os eletrões provenientes do NADH e FADH2 fluem para o oxigénio molecular. Os transportadores de eletrões funcionam em complexos multienzimáticos:
Complexo I (NADH-coenzima Q oxidorredutase ou NADH desidrogenase);
Complexo II (succinato-coenzima Q oxidorredutase);
Complexo III (coenzima Q-citocromo c oxidorredutase);
Complexo IV (citocromo c oxidase);
Os grupos prostéticos transportadores de eletrões associados aos complexos proteicos são: NAD+, FMN, ubiquinona, citocromos e proteínas ferro-enxofre.

1.1. Complexo I transfere eletrões do NADH para a ubiquinona
A transferência de eletrões através da cadeia respiratória inicia com o complexo I que catalisa a transferência de dois eletrões do NADH para a ubiquinona. As principais fontes de NADH são as reações do ciclo de ácido cítrico e a oxidação de ácidos graxos. Além de uma molécula de FMN (Flavina Mononucleótido), o complexo possui sete centros ferro-enxofre Fe-S.
A transferência de eletrões do NADH para a ubiquinona envolve várias etapas intermediárias que ainda não foram completamente esclarecidas. Os eletrões são transferidos inicialmente do NADH