RESPIRAÇÃO CELULAR- TRANSPORTE DE ELÉTRONS E FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA

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RESPIRAÇÃO CELULAR- TRANSPORTE
DE ELÉTRONS E FOSFORILAÇÃO
OXIDATIVA
CONTEXTUALIZAÇÃO
final do metabolismo da glicose, ocorre na
mitocôndria
acido graxo na via inversa pode se
transformar em acetil CoA, oxidação do
piruvato e do catabolismo dos esqueletos
carbônicos dos aminoácidos nas
mitocôndrias.
sintetiza oxigênio pela fosforilação oxidativa
COMPLEXOS:
I. COMPLEXO 1: NADH desidrogenase
II. COMPLEXO 2: succinato
desidrogenase
III. COMPLEXO 3: ubiquinona citocromo
c oxidorredutase
IV. COMPLEXO 4: oxidase do citocromo;
é inibido por CO e cianeto
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NADH e FADH2 carregam/transportam
elétrons, são sintetizados nas reações
catalisadas por enzimas desidrogenases
(específicas)
Enzima glicolítica - gliceraldeído-3-fosfato
desidrogenase;
Piruvato desidrogenase;
Enzimas do ciclo do ácido cítrico – isocitrato
desidrogenase, a-
cetoglutarato desidrogenase, succinato
desidrogenase (a única redução do FAD), e
malato desidrogenase
MITOCÔNDRIA:
2,4-DNP Desacoplador da cadeia de transporte
de elétrons.
TRANSPORTE DE ELÉTRONS
Complexos possuem metais que permitem
ações de óxido redução
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Transporte para a mitocôndria
u ADP e fosfato inorgânico
u Cálcio
u NADH
Proteínas e transportadores da membrana
interna
Fosfato e ADP
Translocação de ATP e ADP
Inibidores da translocase
Inibidores da translocase
Atractylis gummifera Atractilosídeo
Pseudomonas cocovenenans
Planta Atractylis gummifera libera uma
molécula atractilosídeo, se consumir essa
planta, nas nossas células, ele irá bloquear a
adenina nucleotídeo translocase, o ATP não
vai conseguir sair e o que estava no citosol
não consegue entrar para a mitocôndria.
Pseudomonas cocovenenas produz ácido
bancróico, foi localizado em alguns queijos e
viram que tinha essa bactéria e ela produzia
essa substância que também bloqueia a a
adenina nucleotídeo translocase. No
primeiro momento, esse ATP acumulado
bloqueia o ciclo de Krebs, aí não produz
mais o NADH e trava a respiração celular.
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CÁLCIO
A despolarização da membrana, abre canais
de cálcio e libera os cálcios da organela. No
retículo sarcoplasmático tem canais
sensíveis de cálcio.
Os primeiros são sensíveis a voltagem e os
segundos canais sensíveis a quantidade de
cálcio. A mitocôndria precisa do cálcio para
auxiliar o ciclo de Krebs, não tem relação
direta com o transporte de elétrons e
fosforilação oxidativa, fazendo com o q o
ciclo gire mais e gere mais FADH, NADH2 e
ATP. Se esses produtos acumularem eles
bloqueiam o ciclo.
O cálcio pode induzir apoptose quando
liberado em excesso, por isso é importante
essa passagem de cálcio é rápida para a
mitocôndria.
sinapse neuromuscular→ libera acetilcolina
→ despolariza → canais de cálcio abrem→
cálcio vai para matriz mitocondrial
REGULAÇÃO DO TCA (ciclo do ácido
tricarboxílico)
ativa complexo piruvato desidrogenase e
ativa ciclo de krebs,
O cálcio pode ativar a apoptose
dependendo de sua regulação, se for um
estímulo de cálcio constante, ocorre
apoptose, morte programada da célula.
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NADH doa eletron para o FADH2
NADH
Transportador glicerol fosfato: pega a
diihidroxiacetona fosfato pega a
carbonila (C=O) faz um redução e
forma o glicerol fosfato, a carbonila
não existe mais, quebrei a ligação e
coloca H em um lado e outro H com
elétrons e liguei fazendo hidroxila,
agora o glicerol fosfato consegue
passar para dentro da matriz, dentro
da matriz faz a reação inversa para
remover os elétrons que foi colocado
e doa para o FAD que irá virar FADH2
e transforma novamente em
diihidroxiacetona fosfato que terá o
transportador para sair novamente.
Transportador
Malato-aspartato: (geralmente é mais
utilizado para gerar NADH).
Pode tirar elétrons da glicose, do ácido
graxos, proteínas e aminoácidos.
Inicialmente, a maior parte sai na forma
de elétrons, todos eles em algum
momento, vira acetil CoA, entra no ciclo
de Krebs, produz bastante NADH e
FADH2
Rendimento da oxidação
completa da glicose
● Cada mol de NADH gera 2,5 mols de
ATP;
● Cada mol de FADH2 gera 1,5 mols de
ATP;
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● Glicólise
● 2mols de NADH (5 mols de ATP)
● 2 mols de ATP
● Descarboxilação do piruvato
● 2 mols de NADH (5 mols de ATP)
● Ciclo de Krebs
● 6 mols de NADH (15 mols de ATP)
● 2 mols de FADH2 (3 mols de ATP)
● 2 mols de GTP (2 mols de ATP)
● Total: 32 mols de ATP
Cadeia de transporte de elétrons
reduz o oxigênio molecular a água
Complexo I – NADH desidrogenase
ATP sintase/ATPase: gradiente de
prótons, concentração de ADP, Pi
possui três configurações:
- desliga ATP
- liga ADP ao fosfato
- produz ATP
possui simetria com três porções, a
enzima roda nas estruturas; o próton
que passa pela membrana faz o eixo
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rodar, formando ATP
Bloqueadores da cadeia respiratória
Rotenona: Extrato de plantas da Floresta
amazônica; Utilizada pelos nativos como
veneno para peixes; Inibe o complexo I
da cadeia de transporte de elétrons.
Amobarbital: Barbitúrico com
propriedade hipnótica e sedativa (mas
não antiansiedade); Inibe o complexo I
da cadeia de transporte de elétrons.
Antimicina
Produzido pela bactéria Streptomyces e
encontrou uso comercial como veneno
de peixe. Tem papel como inibidor da
cadeia respiratória mitocondrial e um
agente antifúngico; Inibe o complexo III
da cadeia de transporte de elétrons.
Cianeto
Esta molécula está presente em alguns
alimentos e pode ser utilizada em
processos químicos industriais;
A fumaça do cigarros contém esta
molécula; Foi utilizada pelos alemães
durante a segunda guerra mundial
(Zyklon B); Inibe o complexo IV da
cadeia de transporte de elétrons.
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