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Bioquímica Estudo Dirigido nº 08 – Cadeia de Transporte de Elétrons 01. Citar os compostos que fazem parte da cadeia de transporte de elétrons e caracterizá-los quimicamente. NADH: É a forma reduzida do nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD). A forma NADH é obtida pela redução do NAD+ com dois elétron e aceitação de um próton (H+). FMN e FMNH2: Derivam da riboflavina (vitamina B2) que combina-se com o ácido fosfórico nos tecidos. FMNH2 é a forma reduzida de FMN. Centros Fe-S: Constituídos por átomos de ferro (Fe) ligados entre si por átomos de enxofre (S) lábeis. Os átomos de ferro do centro estão ligados por ligações covalentes à cadeia polipeptídica por intermédio de átomos de enxofre de moléculas de cisteína. Coenzima Q e coenzima Q reduzida (QH2): é uma benzoquinona, sintetizada a partir da tirosina e da Acetil-CoA pela via do mevalonato, com longa cadeia lateral compsota de unidade isoprênicas. A QH2 é sua forma reduzida quando recebe dois prótons e 2 elétrons. Citocromo c: uma pequena proteína heme que está associada à membrana interna da mitocôndria (seu heme é idêntico ao da hemoglobina). É solúvel e capaz de realizar oxidações e reduções, mas não se liga a oxigênio. A ligação com a proteína é covalente (tioéter) e se liga com histidina e com a cisteína. É uma proteína periférica, pequena e móvel. Citocromo a e a3: seus grupo heme é modificado, com um grupo isoprênico e um grupo formila em lugar de grupos vinila e metila. A ligação à proteína é não-covalente e as ligações axiais são feitas com seríduos de histidina da cadeia protéica. Com exceção da coezima Q e dos centros Fe-S, todos os componentes são proteínas. 02. Esquematizar a sequência dos compostos da cadeia de transporte de elétrons, indicando os transportadores de elétrons e os transportadores de prótons e elétrons. No complexo I temos: NADH oxida-se transferindo seus elétrons para a coenzima Q; Flavina mononucleotídeo (FMN) está associada às cadeias polipeptídicas do complexo I e é capaz de receber dois prótons e 2 elétrons, reduzindo-se à FMNH2; Os centros Fe-S também estão associados às cadeias polipeptídicas e transportam unicamente elétrons; Os elétrons do FMNH2 passam pelos vários centros Fe-S até deixarem o complexo I sendo entregues à coenzima Q; Somente os elétrons passam pelos centros Fe-S, os prótons são excluídos sendo transferidos da membrana interna da mitocôndria para o espaço intermembranas; a coenzima Q é quem recebe os elétrons dos complexos I e II. No complexo II: A enzima succinato desidrogenase tem FAD como grupo prostético e cataliza a oxidação de succinato a fumatato; Os elétrons e prótons do succianto são transferidos paro FAD que se reduz a FADH2; Alguns centros Fe-S e o citocromo b560 levam os elétrons derivados do FADH2 até a coenzima Q; Os prótons presentes no FADH2 são devolvidos à matriz mitocondrial. No complexo III: A CoQ transfere seus elétrons para o complexo III e os prótons são liberados no espaço intermembranas; Os citocromos b562 e b566, e os centros Fe-S recebem os elétrons; A CoQ é oxidada e o citocromo c reduzido; O citocromo c é quem conecta o complexo III, do qual recebe elétrons, ao complexo IV ao qual doa elétrons. Já no complexo IV... O complexo IV recebe os elétrons que vêm do complexo III pelo citocromo c; O citocromo a associado com um íon de cobre (Cua) recebe os elétrons provenientes do citocromo c, e os repassa ao citocromo a3; O citocromo a3 associado à outro íon de cobre (Cub) leva os elétrons até o oxigênio; O oxigênio combina-se com prótons da matriz, reduzindo-se a água (água metabólica). 03. Indicar a localização celular da cadeia de transporte de elétrons. Localiza-se na membrana interna da mitocôndria. 04. Indicar o número de ATP sintetizados para cada NADH e FADH2 oxidados. São 3 ATP para cada NADH e 2 para cada FADH2. Etapas I II III I + II + III IV Moles de ATP formados Coenzimas produzidas 2 NADH 2 NADH 6 NADH 2 FADH2 10 NADH 2 FADH2 30 ATP 4 ATP 30 4 Fosforilação no nível do substrato 2 ATP 2 GTP 4 ATP 4 Total 38 05. Citar exemplos de processos biológicos que utilizam ATP. Pode ser usado no transporte ativo de moléculas, na síntese e secreção de substâncias, na locomoção e na divisão celular.
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