cadeia resp 29013

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 CADEIA RESPIRATÓRIA:
TRANSPORTE DE ELÉTRONS E FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA 
 
 
 
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Estágio 1 produção de acetil-CoA
Aminoácidos
Ácidos graxos
glicose
glicólise
Complexo da piruvato desidrogenase
Acetil-CoA
Respiraçao celular
Os elétrons são coletados pelo NAD e FAD
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Estágio 2 oxidação de acetil-CoA
Acetil-CoA
Transportadores de e- reduzidos
Ciclo do ácido cítrico
Qual o destino destes transportadores de e-?
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A fosforilação oxidativa envolve a redução do O2 a H2O com elétrons doados pelo NADH ou FADH2.
Transportadores de e- reduzidos
Estágio 3 transferência de elétrons e fosforilação oxidativa
Cadeia respiratória (transferência de elétrons)
redução do O2 a H2O
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Citosol:
Enzimas de 
Glicólise 
(glicose até 
Piruvato)
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Qual e a sequencia destes complexos ?
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O que determina a sequencia dos complexos
Potencial de redução
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Potencial padrão positivo os elétrons fluem do eletrodo teste para a referencia,
O potencial de redução mais positivo é o que recebe elétrons 
Elétrons vão do mais negativo para o positivo
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A célula que recebe elétrons tem , por convenção, o potencial mais positivo 
Potencial padrão positivo os elétrons fluem do eletrodo teste para a referencia,
O potencial de redução mais positivo é o que recebe elétrons e, o negativo cede 
Elétrons vão do mais negativo para o positivo
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Eo: Medida de afinidade para e- da molécula/ion sendo reduzida
DE’o = E’o (aceptor de e-) – E’o (doador de e-)
Se DE > 0, reação tende ir para frente
DG = -n x F x DE		F = 96,5 kJ/V.mol
Potenciais de redução de meia reações da cadeia respiratória
O potencial de redução mais positivo é o que recebe elétrons 
Os elétrons fluem do mais negativo para o positivo
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Esquema geral de “fosforilação oxidativa” pela cadeia 
Repiratória (Fosforilação de ADP, oxidação de NADH e FADH2 )
- 0,32 V
0,816V
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Esquema geral de “fosforilação oxidativa” pela cadeia 
Repiratória (Fosforilação de ADP, oxidação de NADH e FADH2 )
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A fosforilação oxidativa envolve a redução do O2 a H2O com elétrons doados pelo NADH ou FADH2.
Uma bomba de prótons – utiliza a energia de transferência de elétrons para criar um gradiente de H+ através da membrana. A energia de transferência de e- está armazenada na forma de gradiente 
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O complexo I é também chamado de complexo da NADH desidrogenase.
 Na reação catalisada pelo complexo I, a ubiquinona oxidada (UQ) aceita um íon hidreto (2 e- e um H+) do NADH e um próton da água na matriz.
UQ
A bomba de prótons – utiliza a energia de transferência de elétrons para criar um gradiente de H+ através da membrana. A energia de transferência de e- está armazenada na forma de gradiente 
Inibida por amytal (barbiturato),
Rotenona (insecticida), e 
Piericidina A (antibiótico)
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 O complexo II é a enzima succinato desidrogenase.
 Os e- alcançam a ubiquinona via complexos I e II. 
- A ubiquinona reduzida UQH2 funciona como um transportador movél de elétrons e prótons.
Complexo II: Recebe e- de FADH2 
(em succinato desidrogenase no ciclo de Krebs)
e transfere para coenzima Q
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 O complexo III também é chamado de complexo dos citocromos bc1.
 A UQH2 transfere e- ao complexo III, que os transfere a uma outra conexão móvel, o citocromo c. 
Uma bomba de prótons – utiliza a energia de transferência de elétrons para criar um gradiente de H+ através da membrana. A energia de transferência de e- está armazenada na forma de gradiente 
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 O complexo IV transfere elétrons do citocromo c reduzido ao O2.
 Os citocromos são proteínas transportadoras de elétrons que contêm ferro.
- O complexo IV é também chamado de citocromo oxidase. 
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O fluxo de elétrons pelos complexos I, III e IV é acompanhado do fluxo de prótons da matriz para o espaço intermembranas.
 A energia de transferência dos elétrons é eficientemente conservada em um gradiente de prótons.
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COMO UM GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO DE PRÓTONS É TRANSFORMADO EM ATP? 
http://www.sp.uconn.edu/~terry/images/anim/ETS.html
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A membrana mitocondrial interna separa dois compartimentos de diferentes [H+], resultando em diferenças na concentração química (pH) e distribuição de cargas através da membrana. O resultado é a força próton-motora.
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 A transferência de prótons através da membrana, produz tanto um gradiente químico (pH) como um gradiente elétrico ().
 A membrana mitocondrial interna é impermeável aos prótons;
 Os prótons podem reentrar na matriz apenas por canais próton-específicos (Fo);
 A força próton-motora, que leva os prótons de volta para a matriz, fornece energia para síntese de ATP, catalisada pelo complexo F1, associado ao Fo.
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Potencial químico pH (interior alcalino)
Potencial elétrico  (interior negativo)
Síntese de ATP dirigida pela força próton-motora
Espaço intermembranar
Matriz
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A fosforilação oxidativa tem 3 aspectos importantes:
Envolve o fluxo de e- através de uma cadeia de transportadores ligados à membrana;
A E livre está acoplada ao transporte dos prótons através da membrana interna;
O fluxo dos prótons fornece a E livre para síntese de ATP, catalisada pela ATP sintase, que acopla fluxo de prótons à fosforilação do ADP.
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ATP SINTASE
 têm dois domínios funcionais: Fo e F1
 é um grande complexo enzimático presente na membrana mitocondrial interna.
 Catalisa a formação de ATP a partir do ADP e Pi acompanhado pelo fluxo de prótons.
 Também chamado de complexo V.
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Fo: é uma proteína integral de membrana;
F1: é uma proteína periférica de membrana.
A formação de ATP na enzima necessita de pouca energia;
O papel da força próton-motora é empurrar ATP do seu sítio de ligação na sintase.
http://www.sp.uconn.edu/~terry/images/anim/ATPmito.html
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- A fosforilação do ADP é acoplada à transferência de elétrons. 
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A membrana mitocondrial interna é impermeável a diversos compostos, inclusive o NADH gerado no citosol, por exe., na glicólise.
Pergunta: Como este NADH extramitocondrial é reoxidado a NAD+ pelo oxigênio via cadeia respiratória?
Dica: indiretamente e utilizando sistemas de transporte!!
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O ATP como moeda universal de energia 
Individuo, 70 Kg, realizando uma atividade física que requer
2800 K cal/dia 
1 ATP produz 7,3 Kcal/mol
2800/7,3 = 384 moléculas de ATP
Mol do ATP= 505 gramas
194 kilos de ATP 
Mas o individuo possui apenas 50 gramas de ATP 
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O ATP como moeda universal de energia 
O ATP funciona como um transportador de energia, dos processos liberadores de energia aos processos celulares básicos que requerem energia
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