2a-b, Respiração celular e ancestralidade comum

RKA - Questão 2: "A respiração celular inclui as vias metabólicas da glicólise, o ciclo de Krebs e a cadeia de transporte de elétrons, como representado nas figuras." Portanto, temos aqui a glicólise, o ciclo de Krebs e a cadeia de transporte de elétrons. Se tudo isso parece completamente estranho a você, convido você a assistir aos vídeos na Khan Academy sobre glicólise, ciclo de Krebs, cadeia de transporte de elétrons e respiração celular em geral. Então, vamos resolver esse problema, que é uma boa revisão de todas essas coisas. "Na respiração celular, carboidratos e outros metabólitos são oxidados, sendo que a transferência de energia resultante das reações subsidia a síntese de ATP. Usando a informação acima, descreva uma contribuição de cada um dos itens a seguir acerca da síntese de ATP. Catabolismo da glicose na glicólise e oxidação do piruvato. Oxidação de intermediários no ciclo de Krebs. Formação de um gradiente de prótons pela cadeia de transporte de elétrons." Cada uma dessas declarações parece um tipo de intimidação, mas elas apenas pedem a descrição de como a glicólise e a oxidação do piruvato contribuem para a síntese do ATP. A descrição de como o ciclo de Krebs... Porque o ciclo de Krebs em si é essencialmente nada. ...mas como a oxidação desses intermediários geram produtos que são úteis à síntese do ATP. Em seguida, o que faz a cadeia de transporte de elétrons? É preciso elétrons com muita energia, provenientes do NADH ou do FADH2 que, em seguida, decaem a estados de energia mais baixos enquanto bombeiam prótons de hidrogênio através da membrana. Esses prótons, ao retornarem, são usados na síntese do ATP. Então, vamos responder a essas perguntas. Temos que descrever uma contribuição para cada tópico. No primeiro, que diz respeito à glicólise, se olharmos melhor para a figura, veremos que há mais de uma contribuição. Veja que esse processo pode fosforelar 2 ADP em 2 ATP. Então, essa é uma transformação que poderíamos citar como resposta ao nosso tópico. Poderíamos também dizer que o processo está produzindo NADH que, por sua vez, irá fornecer tanto prótons de hidrogênio quanto elétrons em alto estado de energia para a cadeia de transporte de elétrons. Veja, ainda, que o processo produz ao final Acetilcoenzima A (Acetil-CoA), que, por sua vez, é incorporada ao ciclo de Krebs e auxilia na produção de GTP ou de mais NADH ou de FADH2. Então, todas essas são contribuições e, uma vez que temos de listar apenas uma, eu o farei com a mais óbvia, embora você possa escolher qualquer uma que comentamos. Vou dizer, então, fosforilação de 2 ADP em 2 ATP. Segundo tópico: "Oxidação de intermediários no ciclo de Krebs." Assim, a oxidação de intermediários... Isto é, quais dessas coisas serão oxidadas e como tais processos podem induzir a redução de outros compostos, incluindo NAD em NADH. Então, se você reduz o NAD, por exemplo, você fornece elétrons a ele, tornando o composto que antes era positivo, um cátion, um NAD+, em um elemento neutro, o NADH. Os NADH são envolvidos no bombeamento de prótons de hidrogênio, através da membrana, durante a cadeia de transporte de elétrons, sendo que os prótons, por sua vez, são utilizados na fosforilação oxidativa, que produz ATP. Então, poderíamos falar sobre o NADH, ou sobre o FADH2, que envolve processo semelhante. Ainda, pode-se comentar a criação direta de GTP, que podem ser usada na criação de ATP também. Qualquer um desses serve ao nosso propósito. Então, vou escolher um deles, que será redução do NAD+ em NADH, por sua vez usado na formação do gradiente de prótons pela cadeia de transporte de elétrons. Agora, o terceiro tópico é: formação de um gradiente de prótons pela cadeia de transporte de elétrons. Como os prótons, devido ao gradiente, fluem de volta para o interior através da membrana, eles ativam ATP sintase que cria o ATP pela fosforilação do ADP. Desta maneira, coloco aqui: O fluxo de prótons através da membrana, a favor do gradiente de concentração, promove a ATP sintase a fosforilar ADP em ATP. Mais uma vez, se tudo isso que estou dizendo aqui lhe soa estranho, se esses diagramas não fazem muito sentido a você ou se lhe desencadeiam uma memória não muito agradável, reforço o meu convite para que você assista aos vídeos na Khan Academy, onde você terá um pouco mais de intuição para as coisas que estou falando. Vamos responder ao item b da questão 2. "Use cada uma das observações a seguir para justificar a alegação de que a glicólise ocorreu primeiramente em um ancestral comum a todos os organismos viventes." No primeiro tópico: "Praticamente todos os organismos viventes realizam glicólise." Então, vou justificar da seguinte maneira: "Assim sendo, é muito mais provável que a característica evoluiu a partir de um ancestral comum, sendo deste selecionada, do que tenha surgido independentemente em diversos ramos da árvore evolutiva." O fato de que quase todos os organismos viventes realizam a glicólise, em teoria, poderia ser resultado de surgimentos independentes, uma vez que é fortemente selecionado. Mas se uma característica está presente em todos os organismos, ou quase todos, é realmente muito provável que tenha sido herdada de um organismo ancestral primitivo que viveu durante alguma fase inicial da vida. Tópico 2: "A glicólise ocorre sob condições anaeróbicas." Desta maneira, minha justificativa é: "A Terra primitiva possuía pouco oxigênio em sua atmosfera. Logo, a vida primitiva provavelmente metabolizava açúcares apenas em ambientes anaeróbicos." Assim, parece se justificar, mais uma vez, a alegação de que a glicólise ocorreu pela primeira vez em um ancestral comum. Finalmente: "A glicólise ocorre apenas no citosol." A justificativa que sugiro para isso é: "A vida primitiva provavelmente não apresentava organelas membranosas. Assim, o fato de que a glicólise ocorre no citosol é consistente com uma possível ocorrência em um ancestral comum a todos os organismos viventes." As partes "c" e "d", dessa mesma questão 2, eu irei abordar no próximo vídeo.