Calcule o rendimento líquido de ATP na oxidação completa das seguintes moléculas, considerando desde a etapa de transporte do citossol para a mitocôndria até toda a produção final de ATP pela cadeia de transporte de elétrons:
Ácido esteárico (18:0)
Obs: considere a perda de um NADPH igual à perda de um NADH.
Ácido esteárico (18:0)
Obs: considere a perda de um NADPH igual à perda de um NADH.
Passo 1
E aí! Vamos resolver esse exercício sobre o rendimento de ATP na oxidação completa do ácido esteárico (18:0). A gente vai usar conhecimentos de bioquímica, especificamente sobre beta-oxidação, ciclo de Krebs (ou ciclo do ácido cítrico) e a cadeia de transporte de elétrons. Vamos calcular quantos ATPs são produzidos desde o transporte do ácido esteárico para a mitocôndria até a geração final de ATP.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender que o ácido esteárico é um ácido graxo saturado com 18 carbonos. Para oxidá-lo completamente, ele passa por um processo chamado beta-oxidação, que acontece na matriz mitocondrial. Cada ciclo de beta-oxidação quebra dois carbonos do ácido graxo, formando uma molécula de acetil-CoA, além de produzir NADH e FADH₂.
Passo 3
Vamos calcular quantos ciclos de beta-oxidação são necessários para o ácido esteárico:
Número de ciclos = (Número de carbonos / 2) - 1
Número de ciclos = (18 / 2) - 1
Número de ciclos = 9 - 1
Número de ciclos = 8
Número de ciclos = (18 / 2) - 1
Número de ciclos = 9 - 1
Número de ciclos = 8
Então, teremos 8 ciclos de beta-oxidação.
Passo 4
Em cada ciclo de beta-oxidação, são produzidos:
- 1 NADH
- 1 FADH₂
Total após 8 ciclos:
- NADH: 8
- FADH₂: 8
Além disso, cada ciclo libera 2 carbonos na forma de acetil-CoA. Para o ácido esteárico, teremos:
- Número de acetil-CoA: 9
Passo 5
Agora, cada molécula de acetil-CoA entra no ciclo de Krebs, onde são gerados mais ATPs. Para cada acetil-CoA, são produzidos:
- 3 NADH
- 1 FADH₂
- 1 GTP (que pode ser considerado como 1 ATP)
Total para 9 acetil-CoA:
- NADH: 27
- FADH₂: 9
- ATP: 9
Passo 6
Vamos somar os total de NADH e FADH₂:
- Total de NADH: 8 (beta-oxidação) + 27 (ciclo de Krebs) = 35
- Total de FADH₂: 8 (beta-oxidação) + 9 (ciclo de Krebs) = 17
Considerando que cada NADH gera aproximadamente 2,5 ATP e cada FADH₂ gera cerca de 1,5 ATP:
- ATP de NADH: 35 × 2,5 = 87,5 ATP
- ATP de FADH₂: 17 × 1,5 = 25,5 ATP
- ATP direto do ciclo de Krebs: 9 ATP
Passo 7
Somando todos os ATP:
- 87,5 (NADH) + 25,5 (FADH₂) + 9 (ATP direto) = 122 ATP
Porém, precisamos considerar a energia gasta no transporte do ácido esteárico para a mitocôndria, que custa 2 ATP.
Passo 8
Então, o rendimento líquido de ATP será:
- 122 ATP - 2 ATP = 120 ATP
Resposta
O rendimento líquido de ATP na oxidação completa do ácido esteárico (18:0) é de 120 ATP.