O que é uma cadeia de transporte de elétrons?
A cadeia de transporte de elétrons é uma série de proteínas incorporadas nas mitocôndrias celulares que transferem energia de substratos orgânicos por reações de redução da oxidação. Essas reações de redução da oxidação lançam íons hidrogênio (prótons) e elétrons pela cadeia, junto com a energia que eles retêm. A respiração aeróbica e a produção de energia ocorrem nas mitocôndrias das células, e a cadeia de transporte é a etapa final desse processo. É aqui que as moléculas mais ricas em energia são geradas. A energia movida pela cadeia é armazenada em moléculas de trifosfato de adenosina, ou ATP, que é a fonte de energia celular do corpo humano.
Grande parte do ATP criado pela cadeia de transporte de elétrons é produzido por um gradiente quimiosmótico, uma área na qual altas concentrações de íons hidrogênio dão lugar a concentrações mais baixas. A cadeia ajuda na produção desse gradiente, embora outros processos celulares contribuam e mantenham esse gradiente. Uma enzima chamada ATP sintase é incorporada nas membranas mitocondriais, e o bombeamento de íons hidrogênio através da enzima estimula a construção do ATP. Isso pode ser encontrado em pontos variados ao longo da cadeia de transporte de elétrons, não apenas no final, aumentando ainda mais sua eficiência.
As reações de redução da oxidação na cadeia de transporte de elétrons ocorrem uma após a outra. Uma oxidação é sempre seguida por uma redução, que é seguida por outra oxidação. Os elétrons são retirados de uma molécula em uma reação de oxidação e adicionados a uma molécula em uma reação de redução. Em outras palavras, a carga de uma molécula é aumentada em uma reação de oxidação e diminuída em uma reação de redução. A molécula final na cadeia é uma molécula de oxigênio, que age como um aceitador de elétrons e elimina elétrons e prótons, ligando-os a moléculas de água.
A membrana interna das mitocôndrias fornece uma superfície bidimensional para a cadeia de transporte de elétrons funcionar, e os componentes proteicos da cadeia não são fixos no lugar. Todos os componentes podem se mover dentro da membrana e existem muitas cópias de cada componente em qualquer área. Como eles se movimentam no espaço bidimensional, há uma chance maior de que qualquer componente da cadeia interaja com sucesso com a próxima molécula na cadeia. As moléculas do componente da cadeia estão todas embutidas em toda a membrana mitocondrial; não há fluxo direcional explícito de energia. Essa orientação dinâmica e flexível permite a máxima eficiência, utilizando o máximo possível da superfície da membrana.