Respiração Celular

Respiração celular é o conjunto de reações em que a célula oxida moléculas orgânicas, principalmente a glicose, e conserva parte da energia liberada na forma de ATP, a molécula que abastece a maior parte do trabalho celular. Na respiração aeróbica, que ocorre em animais, plantas, fungos e muitos microrganismos, os carbonos da glicose saem como gás carbônico ($\text{CO}_2$), e o oxigênio ($\text{O}_2$) recebe, no fim do processo, os elétrons retirados da glicose, formando água.

O artigo segue o caminho da glicose em quatro etapas: glicólise, oxidação do piruvato, ciclo de Krebs e cadeia respiratória com a ATP sintase. Ao longo delas, quatro perguntas organizam o estudo: onde cada etapa acontece, para onde vão os átomos da glicose, qual é o papel do oxigênio e como o fluxo de elétrons vira ATP. Com essas respostas, fica possível calcular o saldo energético, distinguir respiração de fermentação e prever o efeito de venenos e desacopladores.

Visão geral: da glicose ao ATP

A equação global da respiração aeróbica da glicose é:

O resumo "glicose → $\text{CO}_2$ + $\text{H}_2\text{O}$ + ATP" é útil, mas não é uma equação balanceada: nenhum átomo da glicose entra no ATP. O que a glicose fornece é energia, transferida por meio de elétrons.

Por que tantas etapas? Uma chama queima a glicose de uma vez, e toda a energia sai como calor e luz. Na célula, a oxidação é dividida em reações catalisadas por enzimas, e os elétrons passam por vários transportadores antes de chegar ao oxigênio. Liberar a energia em pequenas porções permite capturar parte dela: estima-se que cerca de 34% da energia da glicose seja conservada nessas vias, e o restante é liberado como calor.

Na célula eucariótica, a glicólise ocorre no citosol e as demais etapas, na mitocôndria. Essa organela tem duas membranas; a interna forma dobras, as cristas, e envolve o compartimento mais interno, a matriz. Entre as duas membranas fica o espaço intermembranas. Esses três endereços (matriz, membrana interna, espaço intermembranas) aparecem o tempo todo neste artigo.

Etapa	Onde ocorre (célula eucariótica)	Entra, por glicose	Sai, por glicose	Consome $\text{O}_2$?
Glicólise	Citosol	1 glicose	2 piruvatos, saldo de 2 ATP, 2 NADH	Não
Oxidação do piruvato	Matriz mitocondrial	2 piruvatos	2 acetil-CoA, $2\,\text{CO}_2$, 2 NADH	Não
Ciclo de Krebs	Matriz mitocondrial	2 acetil-CoA	$4\,\text{CO}_2$, 6 NADH, $2\,\text{FADH}_2$, 2 ATP (ou GTP)	Não
Cadeia respiratória e ATP sintase	Membrana interna da mitocôndria	Elétrons do NADH e do $\text{FADH}_2$, $6\,\text{O}_2$, ADP e $\text{P}_\text{i}$	$12\,\text{H}_2\text{O}$, $\text{NAD}^+$ e FAD reciclados, a maior parte do ATP	Sim

Alguns livros juntam a oxidação do piruvato ao ciclo de Krebs e falam em três etapas; a contagem não muda o processo. Em procariotos, que não têm mitocôndrias, a oxidação do piruvato e o ciclo de Krebs ocorrem no citoplasma, e a cadeia respiratória fica na membrana plasmática.

Balanço de átomos e uso do oxigênio

A tabela mostra algo que confunde muita gente: só a última etapa consome $\text{O}_2$, e é nela que se forma água. Separar a equação global em duas metades deixa isso visível.

Conferindo os oxigênios: os 12 átomos de oxigênio dos $6\,\text{CO}_2$ vêm da glicose (6) e da água (6); os 12 átomos do $\text{O}_2$ terminam na água formada na cadeia. Portanto, o $\text{O}_2$ não se transforma em $\text{CO}_2$. As 24 cargas de elétrons equivalem a 12 pares, entregues por 10 NADH e $2\,\text{FADH}_2$, como mostram as próximas seções.

O consumo de $\text{O}_2$ é, então, direto em uma única reação e indireto em todas as outras: glicólise, oxidação do piruvato e ciclo de Krebs não usam oxigênio, mas as etapas mitocondriais param sem ele, porque dependem dos carreadores que a cadeia devolve à forma oxidada.

A glicose é o exemplo clássico, não o único combustível. Ácidos graxos são quebrados na matriz mitocondrial em unidades de dois carbonos que formam acetil-CoA, e vários aminoácidos podem ser convertidos em piruvato, acetil-CoA ou intermediários do ciclo de Krebs. O ciclo e a cadeia respiratória servem, portanto, a açúcares, gorduras e proteínas.

Carreadores de elétrons: NAD e FAD

Oxidar uma substância é retirar elétrons dela; reduzir é fornecer elétrons. As duas coisas ocorrem juntas, em reações de oxirredução. Na respiração, os elétrons retirados da glicose costumam sair acompanhados de prótons, na forma de átomos de hidrogênio; por isso muitas das enzimas envolvidas se chamam desidrogenases.

Esses elétrons não vão direto ao oxigênio. Eles são entregues a coenzimas que funcionam como carregadores reutilizáveis: recebem elétrons em uma reação e os entregam em outra.

Os carreadores não são consumidos, e a quantidade deles na célula é pequena diante do fluxo de glicose. Por isso precisam ser reciclados o tempo todo: o NADH e o $\text{FADH}_2$ entregam os elétrons à cadeia respiratória e voltam à forma oxidada. Se essa devolução para, falta $\text{NAD}^+$, e as reações que dependem dele também param. Essa única ideia explica por que o ciclo de Krebs depende do oxigênio, por que existe fermentação e por que os venenos da cadeia são tão perigosos.

Os dois carreadores não se comportam da mesma forma:

	NAD	FAD
Onde é reduzido na respiração da glicose	Glicólise (citosol), oxidação do piruvato e ciclo de Krebs (matriz)	Ciclo de Krebs, na succinato desidrogenase
Mobilidade	Circula livre no compartimento em que está	Fica preso à enzima, na membrana interna
Por onde entrega elétrons à cadeia	Complexo I, no início da cadeia	Ubiquinona, depois do complexo I
Consequência	Mais prótons bombeados, mais ATP	Menos prótons bombeados, menos ATP

Glicólise

A glicólise ("quebra da glicose") ocorre no citosol de células procarióticas e eucarióticas e não usa oxigênio. Em uma sequência de dez reações, uma glicose, com seis carbonos, é convertida em duas moléculas de piruvato, com três carbonos cada.

Esse ATP é formado por fosforilação no nível do substrato: uma enzima transfere um grupo fosfato de uma molécula intermediária diretamente para o ADP. É um mecanismo diferente do que forma a maior parte do ATP na mitocôndria.

Nenhum carbono sai da glicólise como $\text{CO}_2$: os seis continuam nos dois piruvatos, que ainda guardam a maior parte da energia da glicose.

A glicólise acontece com ou sem oxigênio. O que muda é o destino do piruvato e do NADH. Com oxigênio, o piruvato entra na mitocôndria, e os elétrons do NADH seguem para a cadeia. Sem oxigênio, muitas células devolvem os elétrons do NADH ao próprio piruvato, ou a uma molécula derivada dele, e regeneram o $\text{NAD}^+$. Sem essa reciclagem, a segunda metade da glicólise desacelera ou para.

Ciclo de Krebs

Antes do ciclo: o piruvato vira acetil-CoA

Na célula eucariótica, o piruvato é transportado para a matriz mitocondrial. Ali, um complexo de enzimas faz três coisas com cada piruvato: remove um carbono, liberado como $\text{CO}_2$ (descarboxilação); oxida o fragmento de dois carbonos que sobra, transferindo elétrons ao $\text{NAD}^+$; e liga esse fragmento, o grupo acetil, à coenzima A, formando acetil-CoA.

Para dois piruvatos, essa etapa, chamada oxidação do piruvato ou reação de transição, rende $2\,\text{CO}_2$, 2 NADH e 2 acetil-CoA. São os primeiros carbonos da glicose liberados como gás carbônico.

O que acontece em cada volta

O ciclo de Krebs, também chamado ciclo do ácido cítrico ou dos ácidos tricarboxílicos, ocorre na matriz. O grupo acetil (2 C) se une ao oxaloacetato (4 C) e forma citrato (6 C). Em uma sequência de reações, o citrato perde dois carbonos como $\text{CO}_2$ e é oxidado em várias etapas até o oxaloacetato ser regenerado. Como a molécula inicial volta ao ponto de partida, o processo é um ciclo.

O ciclo forma pouco ATP diretamente. Seu produto mais importante são os carreadores reduzidos, que levam à cadeia a maior parte da energia da glicose.

Quase todas as enzimas do ciclo estão dissolvidas na matriz. A exceção é a succinato desidrogenase, que forma o $\text{FADH}_2$: ela fica embutida na membrana interna e também faz parte da cadeia respiratória, onde se chama complexo II.

Para onde vão os carbonos da glicose

Etapa	Onde estão os carbonos ao final	$\text{CO}_2$ liberado, por glicose
Glicólise	2 piruvatos (3 C cada)	0
Oxidação do piruvato	2 grupos acetil (2 C cada)	2
Ciclo de Krebs (2 voltas)	No balanço, os 4 C dos grupos acetil	4
Total		6

Os seis carbonos da glicose saem como seis moléculas de $\text{CO}_2$, todas liberadas na matriz. A cadeia respiratória não libera $\text{CO}_2$. Um detalhe para quem quer precisão: os dois $\text{CO}_2$ de uma volta não contêm necessariamente os carbonos do acetil que acabou de entrar; eles são liberados em voltas seguintes. No balanço, cada volta recebe dois carbonos e libera dois.

Cadeia respiratória e fosforilação oxidativa

Até aqui a glicose foi totalmente oxidada a $\text{CO}_2$, mas só 4 ATP foram formados. A maior parte da energia está nos 10 NADH e $2\,\text{FADH}_2$. A última etapa converte essa energia em ATP por dois processos acoplados: o transporte de elétrons pela cadeia respiratória e a síntese de ATP pela ATP sintase. O conjunto se chama fosforilação oxidativa: fosforilação porque adiciona fosfato ao ADP; oxidativa porque é movida pela oxidação dos carreadores.

O caminho dos elétrons até o oxigênio

A cadeia é formada por quatro complexos proteicos presos à membrana interna (I, II, III e IV) e por dois transportadores móveis: a ubiquinona (coenzima Q), que se desloca dentro da membrana, e o citocromo c, uma pequena proteína que leva elétrons do complexo III ao IV.

A cada passagem, o elétron vai para um transportador com mais afinidade por elétrons; o oxigênio, no fim, é o de maior afinidade. Assim os elétrons "descem" pela cadeia liberando energia, e os complexos I, III e IV usam essa energia para bombear prótons ($\text{H}^+$) da matriz para o espaço intermembranas. O complexo II não bombeia.

O papel do oxigênio é, portanto, ser o aceptor final de elétrons. Sem $\text{O}_2$, os elétrons não têm para onde ir: os transportadores ficam todos reduzidos, o fluxo para, a fosforilação oxidativa cessa e, em seguida, a falta de $\text{NAD}^+$ interrompe o ciclo de Krebs.

Gradiente de prótons e ATP sintase

O bombeamento deixa o espaço intermembranas com mais $\text{H}^+$ (mais ácido) e com excesso de carga positiva em relação à matriz. Essa diferença de concentração e de carga é um gradiente eletroquímico de prótons: energia armazenada, como água acumulada atrás de uma represa.

A membrana interna é praticamente impermeável ao $\text{H}^+$. O caminho de volta à matriz é a ATP sintase, enzima que atravessa a membrana. Sua porção embutida ($\text{F}_0$) conduz os prótons e gira com a passagem deles; a porção voltada para a matriz ($\text{F}_1$) usa esse giro para unir ADP e $\text{P}_\text{i}$. O mecanismo em que um gradiente de prótons através de uma membrana impulsiona a síntese de ATP é a quimiosmose; na respiração aeróbica da glicose, ele forma cerca de 90% do ATP.

Por que o NADH rende mais que o FADH₂

O número de ATP depende do número de prótons bombeados. Por par de elétrons, estima-se que o complexo I bombeie cerca de 4 prótons, o III cerca de 4 e o IV cerca de 2. Os elétrons do NADH passam pelos três: cerca de 10 prótons. Os do $\text{FADH}_2$ entram pela ubiquinona e passam só pelo III e pelo IV: cerca de 6 prótons.

A ATP sintase não consome todos os prótons do gradiente para si: parte dele é gasta para levar à matriz o fosfato usado na síntese e para trocar o ATP formado por ADP. Levando isso em conta, as estimativas atuais ficam em cerca de 2,5 ATP por NADH e 1,5 ATP por $\text{FADH}_2$, o que corresponde a aproximadamente 4 prótons por ATP ($10 \div 4 = 2{,}5$; $6 \div 4 = 1{,}5$). Os valores não são inteiros porque nenhuma reação liga um NADH a um número fixo de ATP: a ligação é feita pelo gradiente, uma grandeza contínua. Muitos livros didáticos usam os valores arredondados 3 e 2.

Saldo energético

Somando as etapas:

Etapa	ATP formado diretamente	NADH	$\text{FADH}_2$	$\text{CO}_2$
Glicólise (citosol)	2 (saldo: 4 − 2)	2	0	0
Oxidação do piruvato (matriz)	0	2	0	2
Ciclo de Krebs (matriz, 2 voltas)	2	6	2	4
Total por glicose	4	10	2	6

Transformar NADH e $\text{FADH}_2$ em número de ATP exige hipóteses. Um resultado só faz sentido quando elas estão claras.

Com as hipóteses 1 e 4, os números obtidos são máximos teóricos:

Rendimento por carreador	NADH da glicólise entra como NADH	Entra como $\text{FADH}_2$
2,5 e 1,5 (estimativa atual)	32 ATP	30 ATP
3 e 2 (contagem tradicional)	38 ATP	36 ATP

O Exemplo intermediário, adiante, faz essas contas passo a passo. Nenhum dos quatro números está errado: cada um decorre de hipóteses diferentes. Em uma questão, use os valores dados no enunciado; sem eles, reconheça 30 a 32 como estimativa atual e 36 a 38 como contagem tradicional. Pela contagem tradicional, procariotos chegam a 38, porque o NADH da glicólise já está no mesmo compartimento que a cadeia.

Sobre a lançadeira, os livros didáticos costumam associar a via do FAD ao músculo esquelético e ao cérebro, e a via do NAD ao fígado, ao coração e aos rins. A divisão não é rígida: a lançadeira malato-aspartato, que entrega os elétrons ao $\text{NAD}^+$, também funciona em mitocôndrias do cérebro.

Compare com a glicólise isolada, que forma 2 ATP por glicose: a oxidação completa rende cerca de 15 a 16 vezes mais pelas estimativas atuais ($30 \div 2$; $32 \div 2$).

Respiração aeróbica, respiração anaeróbica e fermentação

O que caracteriza uma respiração celular, em sentido estrito, é uma cadeia transportadora de elétrons que entrega os elétrons a um aceptor final vindo de fora da via. O nome da respiração depende desse aceptor.

• Na respiração aeróbica, o aceptor final é o $\text{O}_2$, que forma água.
• Na respiração anaeróbica, é outra substância, em geral inorgânica. Bactérias desnitrificantes do solo usam nitrato ($\text{NO}_3^-$) e nitrito e liberam gás nitrogênio ($\text{N}_2$); bactérias redutoras de sulfato formam sulfeto de hidrogênio ($\text{H}_2\text{S}$); arqueias metanogênicas reduzem $\text{CO}_2$ a metano ($\text{CH}_4$). Há também aceptores orgânicos: a Escherichia coli pode usar o fumarato, que vira succinato. A respiração anaeróbica é típica de certos procariotos.

Na respiração anaeróbica, o gradiente de prótons gerado é menor e forma-se menos ATP que na aeróbica, porque esses aceptores atraem elétrons com menos intensidade que o oxigênio.

A fermentação é outro mecanismo. Não há cadeia transportadora: o NADH da glicólise devolve seus elétrons a uma molécula orgânica formada na própria via. O $\text{NAD}^+$ regenerado permite que a glicólise continue, e o ATP produzido é só o dela: 2 por glicose nas fermentações láctica e alcoólica.

• Na fermentação láctica, o piruvato recebe os elétrons e vira lactato. Ocorre em bactérias do iogurte, nas hemácias de mamíferos, que não têm mitocôndrias, e em músculos esqueléticos quando o oxigênio não acompanha a demanda.
• Na fermentação alcoólica, feita por leveduras, o piruvato perde $\text{CO}_2$, e o acetaldeído formado é reduzido a etanol.

	Respiração aeróbica	Respiração anaeróbica	Fermentação
Aceptor final de elétrons	$\text{O}_2$	Outra substância, em geral inorgânica (nitrato, sulfato); às vezes orgânica (fumarato)	Molécula orgânica da própria via (piruvato ou derivado)
Cadeia transportadora e gradiente de prótons	Sim	Sim, com gradiente menor	Não
ATP por glicose	Até cerca de 30 a 32 (máximo teórico, estimativa atual)	Menos que na aeróbica; depende do aceptor	2 (láctica e alcoólica)
Produto formado a partir do aceptor	$\text{H}_2\text{O}$	$\text{N}_2$, $\text{H}_2\text{S}$ ou $\text{CH}_4$, por exemplo	Lactato; ou etanol, com liberação de $\text{CO}_2$
Exemplos	Humanos, plantas, fungos, muitas bactérias	Bactérias desnitrificantes e redutoras de sulfato, arqueias metanogênicas	Músculo em esforço intenso, bactérias do iogurte, leveduras

Muitos procariotos são anaeróbios facultativos: obtêm energia com ou sem oxigênio e passam a respirar quando há um aceptor adequado, porque a respiração rende muito mais ATP por glicose. Anaeróbios obrigatórios, como bactérias do gênero Clostridium, vivem na ausência de oxigênio molecular e morrem quando expostos a ele. A fermentação e seus usos industriais têm tópico próprio; aqui, o essencial é a diferença de mecanismo.

Inibidores da cadeia respiratória

Um inibidor da cadeia bloqueia a passagem de elétrons em algum ponto. Seus efeitos seguem a lógica do acoplamento:

Cianeto

O cianeto se liga fortemente à citocromo c oxidase (complexo IV) e impede que ela entregue os elétrons ao oxigênio. A fosforilação oxidativa praticamente cessa, e o pouco ATP da glicólise não basta para órgãos que dependem de grande consumo de oxigênio.

A intoxicação mostra bem o mecanismo: o sangue continua chegando oxigenado, mas as células não conseguem usar o $\text{O}_2$ (hipóxia histotóxica). Por isso o sangue venoso volta com saturação de oxigênio mais alta que o normal, e há acúmulo de ácido lático. Oxigênio suplementar, sozinho, não resolve; o tratamento médico exige antídotos específicos.

O cianeto de hidrogênio pode ser liberado na queima de plásticos e outros materiais sintéticos com nitrogênio, o que torna a fumaça de incêndios uma fonte importante. Algumas plantas, como a mandioca, contêm compostos que liberam cianeto e exigem processamento adequado antes do consumo.

Monóxido de carbono

O monóxido de carbono (CO), formado na queima incompleta de combustíveis, atua em dois alvos:

• Hemoglobina. O CO se liga a ela com afinidade até 200 a 250 vezes maior que a do $\text{O}_2$, formando carboxi-hemoglobina. O sangue passa a transportar menos oxigênio e a liberá-lo com mais dificuldade nos tecidos.
• Citocromo c oxidase. O CO também se liga ao complexo IV e perturba diretamente a respiração celular.

Por muito tempo, a explicação da intoxicação se concentrou na hemoglobina. Revisões recentes dão peso crescente aos efeitos diretos nos tecidos, incluindo a inibição da cadeia. Para o estudo, basta saber que os dois mecanismos se somam: chega menos oxigênio às células, e o que chega é mal aproveitado.

A comparação com o cianeto é útil. No cianeto, o oxigênio chega, mas não é usado. No CO, chega menos oxigênio, e parte do que chega também não é bem usada. Nos dois casos, a produção mitocondrial de ATP cai.

Outros inibidores

Substância	Onde age	Consequência
Rotenona	Complexo I	Bloqueia a entrada dos elétrons do NADH; os do $\text{FADH}_2$, que entram pela ubiquinona, ainda podem seguir
Antimicina A	Complexo III	Impede a passagem de elétrons da ubiquinona ao citocromo c
Cianeto, azida e CO	Complexo IV	Impedem a entrega de elétrons ao $\text{O}_2$
Oligomicina	ATP sintase (não é componente da cadeia)	O ATP deixa de ser formado; o gradiente fica alto e freia o transporte de elétrons

A oligomicina mostra o acoplamento em ação: não bloqueia nenhum complexo, mas, ao fechar a volta dos prótons pela ATP sintase, derruba o consumo de $\text{O}_2$. O consumo não chega a zero porque alguns prótons vazam de volta pela membrana, e esse vazamento sustenta um pouco de respiração.

Desacopladores

Um desacoplador não bloqueia a cadeia. Ele abre um atalho: permite que o $\text{H}^+$ volte do espaço intermembranas à matriz sem passar pela ATP sintase. O resultado contraria a intuição de quem espera que "menos ATP" signifique "menos respiração".

O exemplo clássico é o 2,4-dinitrofenol (DNP), que torna a membrana interna permeável a prótons. Ele já foi usado como emagrecedor, justamente porque aumenta a oxidação de combustível; o uso médico foi abandonado pelos efeitos graves, com elevação descontrolada da temperatura corporal e mortes. Mesmo assim, voltou a ser vendido pela internet: uma revisão de 2011 reuniu 62 mortes atribuídas a ele na literatura médica.

Exemplos resolvidos

Distinções importantes

Respiração pulmonar e respiração celular. A primeira é a troca de gases entre ar e sangue; a segunda, a oxidação do combustível dentro das células. O $\text{CO}_2$ expirado é produzido na matriz mitocondrial, e o $\text{O}_2$ inspirado é consumido no complexo IV.

Consumo direto e dependência indireta de oxigênio. Só o complexo IV consome $\text{O}_2$. O ciclo de Krebs e a oxidação do piruvato não usam oxigênio, mas param sem ele, porque dependem do $\text{NAD}^+$ e do FAD regenerados pela cadeia.

Fosforilação no nível do substrato e fosforilação oxidativa. Na primeira, uma enzima transfere fosfato de uma molécula intermediária ao ADP (glicólise e ciclo de Krebs: 4 ATP por glicose). Na segunda, o gradiente de prótons movimenta a ATP sintase (a maior parte do ATP).

Respiração anaeróbica e fermentação. A respiração anaeróbica usa cadeia transportadora e um aceptor final diferente do $\text{O}_2$, em geral inorgânico. A fermentação não usa cadeia: o NADH devolve os elétrons a uma molécula orgânica da própria via, e só se formam os 2 ATP da glicólise. "Sem oxigênio" não basta para classificar um processo.

Inibidor e desacoplador.

	Inibidor da cadeia (ex.: cianeto)	Inibidor da ATP sintase (ex.: oligomicina)	Desacoplador (ex.: DNP)
Transporte de elétrons e consumo de $\text{O}_2$	Param (bloqueio no complexo IV)	Caem bastante	Aumentam
Gradiente de prótons	Desfaz-se	Fica alto	Dissipa-se
ATP formado pela mitocôndria	Para	Para	Cai
Energia da oxidação	Deixa de ser liberada na cadeia	Liberação freada pelo gradiente	Liberada como calor

Saldo máximo e rendimento real. Os 30 a 32 ATP (ou 36 a 38) são máximos teóricos sob hipóteses; o rendimento de uma célula real é menor e varia com o tecido e as condições.

Perguntas frequentes

Plantas fazem respiração celular?

Sim. As células vegetais têm mitocôndrias e respiram de dia e de noite, usando os açúcares que produzem na fotossíntese. Durante o dia, a fotossíntese costuma superar a respiração nas folhas iluminadas, e o balanço de gases visível é de liberação de $\text{O}_2$; isso esconde a respiração, mas não a interrompe.

Se a cadeia forma água, por que a equação global mostra só 6 H₂O?

Porque a equação global é um saldo. A cadeia forma 12 moléculas de água por glicose (6 $\text{O}_2$ recebendo 24 elétrons), mas 6 moléculas de água são consumidas em reações do ciclo de Krebs. A diferença, 6, é o que aparece do lado dos produtos.

Por que os livros dão números diferentes de ATP por glicose?

Porque usam hipóteses diferentes. Livros mais antigos e muitos materiais didáticos adotam 3 ATP por NADH e 2 por $\text{FADH}_2$ (36 a 38 por glicose). Medidas e modelos atuais indicam cerca de 2,5 e 1,5 (30 a 32). Além disso, o resultado muda com a lançadeira que traz os elétrons do NADH citosólico. Em uma questão, valem os dados do enunciado.

A falta de oxigênio no músculo em exercício intenso é o que causa a fermentação?

A fermentação láctica aumenta quando a produção de ATP pela via aeróbica não acompanha a demanda, por exemplo porque o oxigênio disponível não basta. Nessa situação, converter piruvato em lactato regenera o $\text{NAD}^+$ e mantém a glicólise funcionando. O músculo não para de respirar; a fermentação se soma à respiração para cobrir a demanda momentânea.

Por que um desacoplador aquece o corpo, se ele reduz a produção de ATP?

A energia liberada pelo transporte de elétrons não desaparece. Normalmente, parte dela fica guardada no gradiente e depois no ATP. Com o desacoplador, os prótons voltam por um atalho, e essa energia é liberada diretamente como calor. Como a cadeia acelera, mais combustível é oxidado e mais calor é produzido.

Por que a rotenona não bloqueia toda a respiração?

Porque ela age no complexo I, a porta de entrada dos elétrons do NADH. Os elétrons do $\text{FADH}_2$ formado pela succinato desidrogenase entram pela ubiquinona, depois do ponto bloqueado, e ainda chegam ao oxigênio pelos complexos III e IV. O consumo de $\text{O}_2$ cai muito, mas não necessariamente a zero, desde que haja succinato disponível.