O cérebro representa apenas 2% do peso corporal; no entanto, consome até 20% do suprimento total de oxigênio do corpo. Um número estimado de um a dois milhões de mitocôndrias está presente em cada neurônio na substância negra cerebral.
As mitocôndrias assumem a responsabilidade pela produção de energia celular e pela condução adequada dos circuitos neurais no sistema nervoso. Também mantêm a homeostase do cálcio e comunicam-se com outras células e mitocôndrias.
METABOLISMO ENERGÉTICO
A glicose, outros açúcares e o aminoácido cisteína são decompostos no citosol em uma molécula de três carbonos chamada piruvato, que consegue entrar na mitocôndria. Outros aminoácidos glicogênicos conseguem entrar no ciclo de Krebs em outros pontos da via.
O piruvato é degradado em duas moléculas de carbono chamada acetil coenzima A (acetil-CoA). Cada uma destas moléculas entra no segundo estágio da respiração celular, o ciclo do ácido ciclo que ocorre na matriz das mitocôndrias.
O acetil-CoA se liga ao oxaloacetato para formar uma molécula de citrato de seis carbonos, que é então oxidada a uma molécula de cinco carbonos (alfa-cetoglutarato) e moléculas de quatro carbonos (succinil-CoA, succinato, fumarato e malato), formando um círculo, que recicla a molécula de oxaloacetato, produz duas moléculas de dióxido de carbono, água, três moléculas de NADH e uma molécula de flavina adenina dinucleotídeo (FADH2) e outra de guanosina trifosfato (GTP).
O GTP é facilmente convertido em ATP. No ciclo de Krebs, a maior parte da molécula de armazenamento de alta energia ATP é consumida por NAD+ e FAD para formar NADH e FADH2. O excesso de NAD+ melhora a função mitocondrial.
Lactato e corpos cetônicos também podem ser utilizados pelo sistema nervoso como fonte de energia mas este é assunto para outro dia.
