Em quais etapas são consumidas moléculas de ATP e em quais etapas ocorre a sintese do ATP?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pergunta: “Em quais etapas da respiração celular são consumidas moléculas de ATP e em quais etapas ocorre a síntese de ATP?” O conteúdo é Bioquímica – Respiração Celular. Pra resolver, a gente vai precisar conhecer as três fases principais:
  1. Glicólise
  2. Ciclo de Krebs (ou ciclo do ácido cítrico)
  3. Cadeia respiratória + Fosforilação oxidativa

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que cada fase faz em termos energéticos:
  • Glicólise: quebra da glicose em duas moléculas de piruvato, no citosol.
  • Ciclo de Krebs: oxidação do acetil-CoA produzido a partir do piruvato, na matriz mitocondrial.
  • Fosforilação oxidativa: aproveita o gradiente de prótons gerado pela cadeia de transporte de elétrons para fazer ATP, na membrana interna da mitocôndria.

Passo 3

Agora, ATP consumido na GLICÓLISE:
  1. Na etapa 1 da glicólise, a enzima hexoquinase transfere um fosfato do ATP para a glicose:
    Glicose + ATP → Glicose-6-fosfato + ADP
  2. Na etapa 3, a fosfofrutoquinase-1 transfere outro fosfato:
    Frutose-6-fosfato + ATP → Frutose-1,6-bifosfato + ADP
    Ou seja, consome-se 2 ATP no total nessa fase, pois são duas transferências de fosfato.

Passo 4

Agora, ATP sintetizado em cada fase:
  1. Glicólise – reações de nível de substrato:
    • Etapa 7: 1,3-bifosfoglicerato → 3-fosfoglicerato gera 2 ATP (1 pra cada meia glicose).
    • Etapa 10: fosfoenolpiruvato → piruvato gera mais 2 ATP.
      Então, 4 ATP produzidos, mas como gastamos 2 lá no começo, o ganho líquido é 2 ATP.
  2. Ciclo de Krebs – também de nível de substrato:
    • No passo que transforma succinil-CoA em succinato, gera 1 GTP (equivalente a 1 ATP).
      Como o ciclo roda duas vezes por glicose (2 piruvatos), 2 ATP (via GTP) são gerados.
  3. Fosforilação oxidativa – quimiosmose:
    • Os elétrons do NADH e FADH₂ passam pela cadeia transportadora, bombeiam prótons, e a ATP sintase usa esse fluxo para formar ATP.
      Aproximadamente 26–34 ATP dependendo do rendimento, mas o valor clássico é ~28–30 ATP.

Resposta

Consumo de ATP:
• Glicólise – etapa 1 (hexoquinase) e etapa 3 (fosfofrutoquinase-1), total 2 ATP.
Síntese de ATP:
• Glicólise – 4 ATP via nível de substrato (neto +2 ATP).
• Ciclo de Krebs – 2 ATP (via GTP).
• Fosforilação oxidativa – ~28–30 ATP pela ATP sintetase.

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