Os neurônios geram energia principalmente nas mitocôndrias, que são frequentemente chamadas de “centrais de força da célula”. As mitocôndrias são pequenas organelas em forma de feijão encontradas no citoplasma das células eucarióticas, incluindo os neurônios. Aqui está uma visão mais detalhada de como os neurônios produzem energia:
1.
Metabolismo da Glicose: Os neurônios usam principalmente a glicose como principal fonte de energia. A glicose é uma molécula de açúcar que entra no neurônio através de transportadores especializados de glicose na membrana celular.
2.
Glicólise: Uma vez dentro do neurônio, a glicose sofre uma série de reações químicas conhecidas como glicólise. A glicólise ocorre no citoplasma e decompõe a glicose em moléculas menores, incluindo o piruvato, e libera uma pequena quantidade de energia na forma de ATP (trifosfato de adenosina), uma molécula que serve como moeda energética primária da célula.
3.
Transporte mitocondrial: As moléculas de piruvato produzidas durante a glicólise são transportadas para a mitocôndria. Aqui, eles entram no ciclo do ácido cítrico (também conhecido como ciclo de Krebs), uma série de reações químicas que decompõem ainda mais o piruvato e liberam energia.
4.
Ciclo do Ácido Cítrico: No ciclo do ácido cítrico, as moléculas de piruvato são combinadas com a coenzima A (CoA) para formar Acetil CoA, que entra no ciclo. À medida que o acetil CoA passa pelo ciclo, ele sofre uma série de reações que liberam dióxido de carbono (CO2), geram ATP e produzem transportadores de elétrons de alta energia, como NADH (dinucleotídeo de nicotinamida adenina) e FADH2 (dinucleotídeo de flavina adenina).
5.
Cadeia de transporte de elétrons: As moléculas de NADH e FADH2 produzidas no ciclo do ácido cítrico transportam elétrons de alta energia para a cadeia de transporte de elétrons, uma série de complexos proteicos localizados na membrana interna da mitocôndria. À medida que os eletrões se movem através da cadeia, a sua energia é utilizada para bombear iões de hidrogénio (H+) da matriz mitocondrial para o espaço intermembranar, criando um gradiente de protões.
6.
Síntese de ATP: O gradiente de prótons gerado pela cadeia de transporte de elétrons impulsiona a etapa final da produção de energia, conhecida como fosforilação oxidativa. O fluxo de prótons de volta à matriz mitocondrial através da ATP sintase, uma enzima, impulsiona a síntese de ATP a partir de ADP (adenosina difosfato) e fosfato inorgânico (Pi).
Através deste processo de respiração celular, os neurônios convertem a energia química armazenada na glicose em ATP, a moeda energética universal da célula. O ATP é então usado para alimentar vários processos celulares, incluindo a transmissão de sinais elétricos (potenciais de ação) ao longo do axônio do neurônio, o transporte ativo de íons e moléculas através da membrana celular e a síntese de componentes celulares essenciais.
