Estudo dirigido 11 Degradação oxidativa de carboidratos Parte III

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Ministério da Educação
Universidade Federal Rural Da Amazônia-UFRA
Instituto Sócioambiental e dos Recursos Hídricos - ISARH
	
Disciplina Bioquímica
11o Estudo dirigido - Degradação oxidativa de carboidratos (Parte III)
O que é fosforilação oxidativa e fotofosforilação oxidativa? Onde elas ocorrem?
	A fosforilação oxidativa é a culminação do metabolismo produtor de energia em organismos aeróbios. Todos os passos oxidativos na degradação de carboidratos, gorduras e aminoácidos convergem para este estágio final da respiração celular, onde a energia da oxidação governa a síntese de ATP.
	A fotofosforilação é a maneira pela qual os organismos fotossintéticos capturam a energia do sol – a fonte, em última análise, da energia na biosfera – e a utilizam para produzir ATP.
Em eucariotos, a fosforilação oxidativa ocorre nas mitocôndrias e a fotofosforilação nos cloroplastos.
Compare a fosforilação oxidativa e a fotofosforilação. Quais são as semelhanças entre elas?
	A fosforilação oxidativa e a fotofosforilação têm mecanismos semelhantes em três aspectos:
Os dois processos envolvem o fluxo de elétrons por meio de uma cadeia de transportadores da membrana.
A energia livre que se torna disponível por esse fluxo de elétrons “montanha abaixo” (exergônico) é acoplado ao transporte “montanha acima” de prótons através de uma membrana impermeável a prótons, conservando a energia livre da oxidação do combustível na forma de um potencial eletroquímico transmembrana.
O fluxo transmembrana de retorno dos prótons a favor de seu gradiente de concentração por canais proteicos específicos fornece a energia livre para a síntese de ATP, catalisada por um complexo proteico presente na membrana (ATP-sintase), que acopla o fluxo de prótons à fosforilação do ADP.
Desenhe uma mitocôndria e apresente seus componentes anatômicos e bioquímicos?
Qual é o papel das desidrogenases? Quem são os aceptores de elétrons? Quais são as funções dos aceptores de elétrons?
	Desidrogenases coletam elétrons das vias catabólicas e os canalizam para aceptores universais de elétrons – nucleotídeos de nicotinamida (NAD+ ou NADP+) ou nucleotídeos de flavina (FMN ou FAD).
Apresente as reações catalisadas por desidrogenases ligadas a NADH ou NADPH? Onde elas ocorrem?
	
O que é a cadeia transportadora de elétrons? Quais são as moléculas carreadoras de elétrons presentes na cadeia transportadora de elétrons?
	A cadeia respiratória mitocondrial consiste em uma série de carregadores que agem sequencialmente, sendo a maioria deles proteínas integrais com grupos prostéticos capazes de aceitar e doar um ou dois elétrons. Além do NAD e das flavoproteínas, outros três tipos de moléculas carregadoras de elétrons funcionam na cadeia respiratória: uma quinona hidrofóbica (ubiquinona) e dois tipos diferentes de proteínas que contêm ferro (citocromos e proteínas ferro-enxofre).
Quais são as funções da ubiquinona e dos citocromos?
	Ambos são moléculas carregadoras de elétrons que funcionam na cadeia respiratória. A ubiquinona (também chamada de coenzima Q, ou simplesmente Q) é uma benzoquinona solúvel em lipídeos, com uma longa cadeia lateral isoprenoide. Os citocromos são proteínas com absorção caracteristicamente forte de luz visível, devido aos seus grupos prostéticos heme contendo ferro.
Quais são as reações de oxidação e redução que ocorrem na cadeia transportadora de elétrons?
	
Quais são os agentes que interferem com a fosforilação oxidativa ou fotofosforilação? Apresente o tipo de interferência e o modo de ação.
	
Quais são os componentes protéicos da cadeia transportadora de elétrons mitocondrial e quais são suas funções?
	
Desenhe os quatro complexos (complexo I, II, III e IV) e apresente um sumário do fluxo de elétrons e prótons através dos quatro complexos da cadeia respiratória. Qual é a importância da energia dos elétrons? Quem é o aceptor final de elétrons?
	
	A energia é necessária no bombeamento dos prótons da matriz para o espaço intermembrana. Oxigênio (O2) é o aceptor final de elétrons.
Como que um gradiente de prótons é transformado em ATP?
	A transferência de dois elétrons do NADH, por meio da cadeia respiratória, para o oxigênio molecular é uma reação altamente exergônica. A maior parte dessa energia é usada para bombear prótons para fora da matriz. A energia eletroquímica inerente a essa diferença na concentração de prótons e separação de cargas representa uma conservação temporária de grande parte da energia da transferência de elétrons. 
	A energia estocada tem dois componentes: Energia Potencial Química, devido à concentração de uma espécie química (H+) nas duas regiões separadas pela membrana; e a Energia Potencial Elétrica, que resulta da separação de cargas quando um próton se move sem um balanço. 
	Quando os prótons fluem espontaneamente a favor de seu gradiente eletroquímico, energia se faz disponível para realizar trabalho. Em mitocôndrias, cloroplastos e bactérias aeróbias, a energia eletroquímica do gradiente de prótons impulsiona a síntese de ATP a partir de ADP e P1.
Apresente e discuta sobre o modelo quimiosmótico.
	
Qual é a função do complexo V (sintase do ATP)?
	O complexo V utiliza a energia proveniente do gradiente eletroquímico através da membrana para realizar a síntese de ATP a partir de ADP e fosfato inorgânico (Pi).
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Prof. Reginaldo Alves Festucci Buselli
Universidade Federal Rural da Amazônia (UFRA)
Instituto Sócioambiental e dos Recursos Hídricos (ISARH)
Centro de Tecnologia Agropecuária (CTA)
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