aula 10 10 16 cadeia respiratoria [Modo de Compatibilidade]

Prévia do material em texto

Óxido-reduções biológicas: a cadeia 
respiratória
Profª Débora Orso
Universidade Estadual do Rio Grade do Sul
Instituto Federal do Rio Grande do Sul
Bacharelado em Agronomia
Vacaria - RS
1
As reações de óxido-redução
2
COO- COO-
C = O + NADH + H+→ H – C – OH + NAD+
C CH3
CH3
-Os reagentes estão oxidando e os produtos 
reduzindo.
3
Mitocôndria 
- O número de mitocôndrias varia por célula
vegetal e é diretamente relacionado à atividade
metabólica do tecido;
- São organelas semiautônomas (RNA e DNA);
- A fração lipídica das mitocôndrias é formada por
fosfolipídios, 80% dos quais são ou a
fosfatidilcolina ou fosfatidiletanolamina;
Mitocôndria 
4
5
Representação da conversão de energia solar em energia química pelas folhas.
5% carboidratos
100% energia 
solar
60% comprimentos de 
onda não absorvidos
8% reflexão e 
transmissão (perda)
8% dissipação do calor 
(perda)
19% não absorção 
(perda)
Aproveitamento das plantas
6
Membrana interna mitocondrial
- Local de reações óxido-reduções;
- É impermeável para a maioria dos íons pequenos e
grandes moléculas;
- Oxigênio é o maior aceptor de elétrons;
- Conjunto de moléculas que participam das reações
químicas, havendo transporte de átomos e elétrons.
Cadeia respiratória
7
Processo pelo qual o NAD
e o FADH2 irão transferir os
seus elétrons para uma
série de proteínas ao longo
da cadeia.
Transferem elétrons e
energia necessária para que
haja bombeamento de íons
H+.
8
9
Cadeia respiratória ou fosforilação 
oxidativa
- Há a formação do ADP + Pi = ATP;
- Ao final do processo há: 38 moléculas de ATP;
- NADH: gera 30 e o FADH2 gera 4;
- Ciclo de Krebs: forma 2 e a glicólise 2 moléculas de ATP.
10
Cadeia respiratória ou fosforilação 
oxidativa
- Oxidação do NADH:
- Reação global: NADH + H+ ½ O2→ NAD+ + H2O
- Transporte de elétrons: oxidação do NADH e FADH2;
- Proteínas estão organizadas em quatro complexos
multiproteicos: complexo I, II, III e IV.
11
Cadeia respiratória ou fosforilação 
oxidativa
- Complexo I (NADH desidrogenase);
- Complexo II (sucinato desidrogenase);
- Complexo III (complexo de citrocromos bc1) e
- Complexo IV (citocromo c oxidase).
12
A síntese de ATP na mitocôndria está 
acoplada ao transporte de elétrons
- A orientação dos carregadores de elétrons dentro da
membrana mitocondrial permite o transporte de prótons.
∆E = Edentro – Efora
∆pH = pHdentro - pHfora
13
Os transportadores trocam substratos 
e produtos
- O gradiente eletroquímico de prótons também
desempenha um papel no movimento de ácidos orgânicos
do ciclo de Krebs e de substratos e produtos da síntese de
ATP.
- A maioria do ATP é utilizada fora da mitocôndria, fazendo-
se necessário levar ADP para dentro da mitocôndria;
- A absorção de fosfato inorgânico (Pi) envolve uma
proteína de transporte ativo de fosfato, que utiliza o
componente de gradiente de prótons (∆pH), para governar
a troca eletroneutra de Pi- (para dentro) por OH- (para
fora);
- O custo total de absorção de um fosfato e detroca de ADP
por ATP é 1H+.
14
As plantas respiram aproximadamente metade 
da produção fotossintética diária
- 30 a 60% do ganho diário de carbono na fotossíntese foi
perdido para a respiração, embora tais valores tendam a
diminuir em plantas mais velhas;
- Em árvores tropicais, 70 a 80% do ganho fotossintético
diário pode ser perdido para a respiração em decorrência
das altas taxas de respiração no escuro associadas às
elevadas temperaturas noturnas;
- Quando um tecido vegetal alcança a maturidade, sua taxa
respiratória permanecerá constante e tenderá a diminuir à
medida que o tecido envelhece.
15
Fatores ambientais que alteram as taxas 
respiratórias
- Oxigênio;
- Saturação de água/baixo O2;
- Temperatura e
- Concentração de CO2.