Fosforilação Oxidativa

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COMO AS CÉLULAS SINTETIZAM 
ATP ?
CADEIA DE TRANSPORTE DE 
ELÉTRONS E FOSFORILAÇÃO 
OXIDATIVA
SINTETIZAM ATP ÀS CUSTAS DA OXIDAÇÃO DE 
COENZIMAS – NADH E FADH2
AS COENZIMAS SÃO PREVIAMENTE REDUZIDAS NO 
CICLO DE KREBS
NA SÍNTESE DE ATP ESTÃO ENVOLVIDAS A CADEIA 
DE TRANSPORTE DE ELÉTRONS E A ENZIMA ATP 
SINTASE
AMBOS LOCALIZADOS NA MEMBRANA INTERNA DA 
MITOCÔNDRIA
A CADEIA DE TRANSPORTE DE ELÉTRONS E A 
ENZIMA ATP SINTASE ESTAO LOCALIZADAS NA 
MEMBRANA INTERNA DA MITOCÔNDRIA
2 um de comprimento e 
5 um de diametro.
Eugene Kennedy and Albert 
Lehninger: complexos 
respiratórios e enzimas do 
Ciclo de Krebs 
Membrana externa contem 
porina e membrana interna 
e altamente impermeavel.
A Oxidação das Coenzimas é feita pela CADEIA 
DE TRANSPORTE DE ELÉTRONS, localizada na 
membrana interna da Mitocôndria
COMPONENTES DA CADEIA DE TRANSPORTE DE ELÉTRONS
- NADH:Q oxidorredutase (I) *
- Succinato: Q-oxidorredutase (II)
- Q:citocromo c oxidorredutase (III) *
- Citocromo c oxidase (IV) *
- ATP-sintase
CADEIA RESPIRATORIA: 3 bombas de protons
COMPLEXO I: NADH-coenzima Q redutase
NADH + H+ + Coenzima Q (ox) NAD+ + Coenzima QH2
Primeira porta de entrada de 
elétrons na cadeia - NADH
O complexo I contem uma molecula 
que aceita dois átomos de 
hidrogênio. Contém também os 
centros ferro-enxofre, necessarios 
para a tranferencia de hidrogenios 
para a ubiquinona.
O fluxo de dois eletrons pelo complexo I leva ao 
bombeamento de 4 H+ para for a da mitocondria.
Ubiquinona ou Coenzima Q
Isoprenóide não polar que se movimenta na membrana da 
mitocôndria transportando elétrons
2H+ 2e+
A coenzima Q e ubiquinona nos sistemas biologicos.
Ela pode aceitar hidrogenios tanto do FADH2 como da NADH-
desidrogenase (complexo I)
COMPLEXO II – denominado Succinato Coenzima Q oxidorredutase
Segunda porta de entrada de 
elétrons na cadeia – FADH2
FADH2 + Coenzima Q (ox) FAD + Coenzima Q(red)
O complexo II e o elo fisico entre 
o ciclo de Krebs e a cadeia 
respiratoria.
O complexo II nao bombea 
protons para o espaco entre 
membranas.
COMPLEXO III –Coenzima Q- citocromo c oxidorredutase
Coenzima QH2 + Citocromo c (ox) Coenzima Q (ox) + Citocromo c (red)
O fluxo de dois eletrons pelo complexo 
III leva ao bombeamento de 4 H+ para 
fora da mitocondria.
O complexo III contem os citocromos 
b, c1 e c. 
Cada citocromo contem um grupo 
heme.
O complexo III contem tambem 
centros ferro-enxofre.
Complexo IV – Citocromo c oxidase, 
O complexo IV contem os citocromos e tres 
ions cobre
O fluxo de dois eletrons pelo complexo IV 
leva ao bombeamento de 4 H+ para fora 
da mitocondria.
ATP-sintase
ATP SINTASE
Formada por dois componentes: 
Fo – Canal por onde passam os 
prótons e F1 – Porção onde 
ocorre a catálise
ATP SINTASE
Peter Mitchel, 1961 –
formulou a hipotese 
quimiosmotica, na qual a 
oxidacao e fosforilacao 
estao acopladas por um 
gradiente de protons.
C
A
D
E
I
A
ATP SINTASE
Síntese de ATP
Os prótons bombeados para fora da membrana 
interna da mitocôndria, VOLTAM para dentro da 
mitocôndria através de um canal representado pela 
ATP sintase
Ao voltar para dentro, ocorre liberação de energia 
que é utilizada pela ATP sintase para a síntese de 
ATP
Fosforilação oxidativa
ADP + Pi ATPATP sintase
C
A
D
E
I
A
ATP sai da mitocôndria para o citoplasma através de 
um transportador 
Transportador de ATP
Na passagem dos elétrons pelos transportadores da 
cadeia, prótons são bombeados para fora da 
membrana interna da mitocôndria
CONTROLE RESPIRATÓRIO
O transporte de elétrons e a síntese de ATP são processos 
intimamente acoplados
Só há oxidação das coenzimas se houver síntese de ATP
ADP atinge concentrações limitantes na célula.
É o regulador dos dois processos
Quando ATP é consumido, ADP aumenta e há um estímulo 
dos dois processos.
Quando há muito ATP, há pouco ADP e os dois processos 
são mais lentos.
Derivados toxicos do oxigenio molecular podem ser 
formados na ultima etapa da Cadeia Respiratoria.
A Oxidação completa de 1 mol de GLICOSE a CO2 e H2O 
produz 38 moles de ATPs
IV- 10NADH e 2FADH2 pela cadeia e PO – 34 ATP
I – Glicose a 2 piruvatos – 2NADH, 2ATP
II- 2 piruvato a 2 Acetil-CoA – 2 FAD + 8 NADH +2ATP
III- 2 Acetil-CoA pelo ciclo de Krebs – 6NADH, 2FADH2, 2GTP
10NADH, 2FADH2 ,2ATP, 2GTP
Glicose + 6O2 + 38 ADP + 38Pi 6CO2 + 6H2O + 38 ATP 
Revisando Conhecimentos
• Onde ocorre a cadeia transportadora de 
életrons?
• Quais os minerais estão envolvidos na 
fosforilação oxidativa?
• Qual a função da ubiquinona e do citocromo c?
• Como ocorre a formação do ATP? Qual a 
enzima envolvida?
• Qual o rendimento total de ATP?
Obrigada!!!