A GERAÇÃO DE ENERGIA EM MITOCÔNDRIAS E CLOROPLASTOS

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A GERAÇÃO DE ENERGIA EM MITOCÔNDRIAS E CLOROPLASTOS
As células obtêm a maior parte da sua energia a partir de um mecanismo baseado em membranas
Estagio 1: elétrons(derivados da oxidação de moléculas nutrientes ou outras fontes discutidas mais tarde) são transferidos ao longo de uma série de carreadores de elétrons-chamados cadeia transportadora de elétrons-embebidos na membrana. As transferências de elétrons liberam energia, que é utilizada para bombear prótons(H+) através da membrana e portanto , gerando um gradiente eletroquímico de prótons. Um gradiente de íons na membrana é uma forma de estocar energia; essa energia pode ser aproveitada para produzir um trabalho útil quando os íons são permitidos a fluir de volta, novamente através da membrana, a favor de seu gradiente.
Estágio 2:Os H+ fluem de volta ,a favor do gradiente eletroquímico, através de um complexo proteico chamado ATP sintase, o qual catalisa a síntese de ATP a partir de ADP e fosfato inorgânico. 
A união do transporte de elétrons , do bombardeamento de prótons e da síntese do ATP é denominada de acoplamento quimiosmótico.
AS MITOCÔNDRIS E A FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA
UMA MITOCÔNDRIA POSSUI UMA MEMBRANA EXTERNA, UMA INTERNA E DOIS COMPARTIMENTOS INTERNOS
Elas contêm seu próprio DNA e RNA e , um sistema completo de transcrição e tradução incluindo ribossomos, o que as permite sintetizar proteínas. Estão localizadas próximas aos sítios de alta utilização de ATP. Cada mitocôndria é envolta por duas membranas altamente especializadas que executam uma parte crucial de suas atividades. As membranas externa e interna criam dois compartimentos mitocondriais: um grande espaço interno chamado de matriz e um espaço intermembranas muito mais estreito.
A membrana externa contém muitas moléculas de uma proteína de transporte chamada porina, que forma largos canais aquosos através da bicamada lipídica. O espaço intermembranas equivale quimicamente ao citosol. A membrana interna é impermeável a passagem de íons e à maioria das pequenas moléculas. A matriz mitocondrial, portanto , contém somente moléculas que podem ser seletivamente transportadas à matriz através da membrana interna e seu conteúdo é altamente especializado.
A membrana mitocondrial interna é o sítio de transporte de elétrons e bombeamento de prótons, e contém ATP sintase. A maioria das proteínas embebidas na MMI são componentes da cadeia transportadora de elétrons, necessários para a fosforilação oxidativa. 
A membrana interna possui uma série de invaginações,conhecidas por cristas, que se projetam para o espaço da matriz para aumentar enormemente a área de superfície da membrana interna. Essas dobras fornecem uma ampla superfície onde pode ocorrer a síntese de ATP.
ELÉTRONS DE ALTA ENERGIA SÃO GERADOS PELO CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
As mitocôndrias podem usar como combustível tanto o piruvato como ácidos graxos. Ambos combustíveis são transportados pela membrana mitocondrial interna e então convertidos no crucial metabólito intermediário acetil-COA por enzimas na matriz mitocondrial. Os grupos acetila do acetil-COA são entao oxidados na matriz por meio do ciclo do ácido cítrico . O ciclo converte os átomos de carbono do acetil-COA em CO2, o qual é liberado pela celula como subproduto. Além disso, o ciclo gera elétrons de alta energia transportados pelas moléculas carreadoras ativadas NADH e FADH2. Esses eletrons de alta energia são transferidos para a mebrana mitocondrial interna, onde entram na cadeia transportadora de eletrons, a perda de eletrons regenera NAD+ e FAD+.
Resumo:
Energia disponível da queima de carbo é armazenada na forma de moléculas carreadora durante a glicólise e o ciclo do ácido cítrico -NADH e FADH. Essas moléculas carreadoras doam eletrons para a cadeia transportadora de elétrons na membrana mitocondrial e portanto são oxidados a NAD+ e FAD. A energia liberada durante a passagem dos elétrons ao longo da cadeia é utilizada para bombear os prótons através da MM interna e esse gradiente de prótons , promove a síntese de ATP para completar o mecanismo quimiosmótico. Os elétrons são combinados no final da cadeia a O2 para formar H2O.
O TRANSPORTE DE ELÉTRONS GERA UM GRADIENTE DE PRÓTONS ATRAVÉS DA MEMBRANA
As proteínas da cadeia respiratória guiam os elétrons de forma que estes são movidos sequencialmente de um complexo enzimático para outro- sem curtos circuitos que pulem um complexo.Cada um dos complexos enzimáticos respiratórios acopla a energia liberada pela transferência de elétrons através deles a uma captação de prótons da água na matriz mitocondrial, seguido pela iberação no espaço intermembranas. O bombeamento ativo de prótons tem 2 consequências :
1.Ele gera um gradiente de concetração de prótons.
2.Ele gera um potencial de membrana por meio da membrana mitocondrial interna, com o lado de dentro negativo e o de fora positivo, como resultado líquido do fluxo de prótons, os quais são íons positivos.