cadeia respiratória e fosforilacao oxidativa

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Aula 23/03/2018
CADEIA RESPIRATÓRIA E FOSFORILACAO OXIDATIVA 
Recapitulando : Na glicolíse, há redução da glicose em 2 moléculas de piruvato (citosol) que se transforma em 2 acetil no qual se ligam a 2 moléculas de coenzima A, transformando em 2 moléculas de AcetilCoa ( matriz mitocondrial). 
O Acetil Coa participa do ciclo de Krebs, acetilcoa + oxaloacetato forma citrato, gerando 1 GTP, 3 NADH e 1 FADH2. O NADH e FADH2 precisam ser reoxidadas para o ciclo continuar e a responsável em fazer isso é a cadeia respiratória. A cadeia respiratória acontece na membrana interna da mitocôndria. 
É encontrado dentro da mitocôndria, os complexos da cadeia respiratória, fosforilação oxidativa e enzimas do ciclo cítrico.
A cadeia respiratória coleta e transporta redutores, direcionando-os para a sua reação final com o oxigênio para formar água e a fosforilação oxidativa é o processo em que a energia livre liberada é aprisionada como fosfato de alta energia. 
Os elétrons fluem pela cadeia respiratória reduzindo o NAD/ NADH para O2/H20, passando por 03 grandes complexos proteicos, que são :
Complexo I : o NADH-Q oxidorredutase reduz o NAD para NADH e transferem os seus elétrons para a coenzima Q.
Complexo III : a Q-cirocromo c -ocidorredutase passa os elétrons da coenzima Q para o citocromo c.
Complexo IV: o citocromo c-oxidase completa a cadeia passando esses elétrons para o oxigênio, que é reduzido em água.
Complexo II : os substratos com potenciais redox melhor que o NAD/NADH , como o FADH2 passam os elétrons para a coenzima Q por meio do succinato- Q redutase. 
O número de ATPs sintetizados para oxidar NADH são 2,5 e para FADH2 são 1,5. 
O NADH doa os elétrons para Complexo I, que os transferem para a coenzima Q. 
O FADH doa para complexo 2, doando seus elétrons para o coenzima Q
A coenzima Q é o ponto de encontro dos elétrons do NADH e FADH no Complexo III, transferido esses elétrons para o citocromo c e o Citocromo c doa os elétrons para o complexo IV. 
Quem recebe tem um potencial de redução maior do que quem doa. 
Esses quatro compostos estão inseridos na membrana da mitocôndria interna, sendo que a coenzima Q ( se difunde para dentro da membrana) e o citocromo c ( proteína solúvel ) são móveis.
Os complexos I, III e IV fazem o bombeamento de prótons da matriz através da membrana mitocondrial interna para dentro do espaço intermembrana.
Complexo I : NADH CoQ Oxidorredutase. 
Os dois grupos prostéticos desse complexo são a Flavina Mononucleotídeo e o Centro ferro enxofre ( Fe-S).
O complexo I é responsável por reoxidar NADH. Os elétrons do NADH são doados para FMN na forma oxidada e se reduz em FMNH2.
O FMNH2 reduzido precisa se reoxidar e para isso doa seus elétrons para o Centro Fe-S na forma oxidada , que também se reduz. 
O Centrro Fe-S não quer ficar na forma reduzida e para se reoxidar doa seus elétrons para o Coenzima Q que é reduzida em QH2. 
O complexo I bombeia prótons intermembraneas e transferem elétrons para Coenzima Q. 
Complexo II : SUCCINATO CoQ Oxidorredutase.
O complexo II não transporta prótons, ele reoxida o FADH2. 
A enzima succinato desidrogenase do Ciclo de Krebs está ancorada no complexo 2, possuem uma ligação íntima. É essa enzima que transforma succinato em fumarato, transformando FAD oxidado em FADH2 reduzido. O FADH2 reduzido é reoxidado pelo Centro Fe-S que se reduz. 
O Centro Fe-S reduzido se reoxida doando os elétrons para a Coenzima Q que se reduz em Coenzima QH2 ( pegando 2 H da matriz). Os prótons de FADH2 são devolvidos a matriz como FAD. 
Ciclo Q: da coenzima Q ao citocromo c. 
Esse ciclo é a passagem dos elétrons da Coenzima QH2 reduzida para o Complexo III, se reoxidando em Coenzima Q e reduzindo o Complexo III. 
Complexo III: CoQ citocromo C Oxidorredutase
O complexo III possui 2 etapas, sendo :
 Primeira etapa A coenzima QH2 perde um elétron e um próton para o Complexo III. 
O primeiro elétron flui para o centro Fe- S que se reduz, o Centro se reoxida mandando os elétrons para o citocromo c1 que também se reoxida mandando para citocromo c. 
O primeiro próton fui para o espaço intermembranas. A coenzima QH2 se converte em QH, liberando um H para a matriz; o complexo QH perde mais um elétron e mais um próton, liberando mais um H para a matriz. Esse elétron migra para o citocromo b e o próton vai para o espaço intermembranas, transformando a coenzima QH em coenzima Q.
Coenzima Q foi oxidada, mas o citocromo B doa um próton para ela se transformando em QH+.
Na segunda etapa A coenzima reoxidada Q, volta para membrana querendo captar elétrons do Complexo I e II
Complexo IV: Citocromo C oxidase
Do citocromo c, o elétron vai para o complexo IV no centro de cobre que vai passar para o citocromo a que vai para o complexo formado por citocromo 3ª e cobre. Este complexo está vinculado ao oxigênio molecular , o oxigênio capta esses elétrons, 4 moléculas de H são retiradas da matriz e se transforma em 2 moléculas de água metabólica. 
Os inibidores inibem os complexos impedindo o transporte de elétrons , sendo eles :
7. Definir inibidor de fosforilação oxidativa e citar um exemplo. 
8. Definir desacoplador e citar um exemplo.
9. Explique a oxidação do NADH citossólico a partir de lançadeiras.
10. O que se entende por fosforilação no nível do substrato?
11. Calcular o saldo de ATP formado na oxidação total de glicose. Qual o destino da energia não armazenada sob a forma de ATP? 
12. Comente sobre o transporte de metabólitos através da membrana interna da mitocôndria.