TRABALHO/RESUMO SOBRE FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
ESCOLA DE ENFERMAGEM E FARMÁCIA
FARMÁCIA
BIOQUÍMICA 2
IZA RAUANE ROCHA SANTOS
KARINE DE OLIVEIRA ALVES
FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA
(Desacopladores)
MACEIÓ-AL
2018
IZA RAUANE ROCHA SANTOS
KARINE DE OLIVEIRA ALVES
FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA
Trabalho apresentado ao Curso de Graduação em Farmácia, da Universidade Federal de Alagoas, como requisito para a obtenção parcial da nota da disciplina de Bioquímica II.
MACEIÓ-AL
 2018
FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA
(DESACOPLADORES)
Sendo constituída por um conjunto de reações bioquímicas que ocorre na mitocôndria e compõe a respiração aeróbica, a fosforilação oxidativa é uma modalidade que se utiliza de oxigênio para a obtenção de energia. Tal modalidade, junto com a fotofosforilação é responsável pela maior parte de ATP sintetizado na maioria dos organismos. 
Quando o corpo humano apresenta uma grande quantidade de energia acumulada pela degradação de compostos, o mesmo armazena-a em coenzimas, como NADH ou FADH2. Consequentemente, isso gera uma necessidade de reoxidação dessas coenzimas para que estas venham, novamente, a participar da degradação de nutrientes e doação da energia armazenada para a síntese de ATP.
Esse processo se dá por uma cadeia de transporte de elétrons, onde o NADH (coenzima) doa seus elétrons para o O2 que reage com o H+ presente na matriz mitocondrial formando H2O. Contudo, esta reação não ocorre via direta, visto que isso colaboraria para a liberação dessa energia em forma de calor, mas sim em forma de complexos organizados por seus potenciais de redução. Buscando formar um gradiente de prótons que promove a síntese de ATP pela ATP-sintase.
Os complexos são constituídos pelos complexos I, II, III e IV, e por componentes móveis chamados de coenzima Q e citocromo C. Tendo seu processamento na membrana interna da mitocôndria.
Partindo desses conceitos, a cadeia respiratória sintetiza ATP por meio de um modelo químiosmótico, proposto por Peter Mitchell. Esse processo ocorre por meio do transporte de prótons da matriz mitocondrial para o espaço intermembranar, que se dá graças à energia de transferência dos elétrons, gerando um gradiente de prótons. A energia conservada nesse gradiente eletroquímico é chamada força próton-motriz, sendo constituída pelo gradiente elétrico e as alterações de pH na célula.
 
Este mecanismo também pode ser chamado de acoplamento químiosmótico, pois ocorre uma conexão obrigatória entre a síntese mitocondrial de ATP e o fluxo de elétrons pela cadeia respiratória, nenhum dos dois processos pode prosseguir sem o outro. Assim, tal bombeamento pode ser dividido em acoplamento direto ou indireto, onde participam compostos inibidores e desacopladores da fosforilação oxidativa.
Os compostos inibidores atuam interrompendo a cadeia de transporte de elétrons, não permitindo a formação de gradiente de prótons e acarretando a não síntese de ATP. Enquanto que, os compostos desacopladores atravessam a membrana mitocondrial e se difundem, onde são capazes de se protonarem e liberar um próton que interromperá o gradiente de prótons. A energia que seria usada para a síntese de ATP é dissipada na forma de calor e a mitocôndria passa a consumir muito mais oxigênio que o normal.
Alguns desacopladores químicos incluem o 2,4-dinitrofenol (DNP) e carbonilcianeto-p-trifluormetoxifenilidrazona (FCCP), ácidos fracos com propriedades hidrofóbicas que lhes permitem difundir prontamente através das membranas mitocondriais.
Tipos de desacopladores:
Proteínas desacopladoras (UCPs, de uncoupling proteins). UCPs são proteínas encontradas na membrana mitocondrial interna de mamíferos, incluindo humanos. Essas proteínas criam um "vazamento de prótons", ou seja, permitem aos prótons retornarem à matriz mitocondrial sem que a energia seja capturada como ATP . (Nota: A energia é liberada na forma de calor.) A UCP1 , também denominada termogenina, é responsável pela ativação da oxidação de ácidos graxos e produção de calor nos adipócitos marrons dos mamíferos. A gordura marrom, ao contrário da gordura branca, mais abundante, gasta quase 90% de sua energia respiratória para a termogênese em resposta ao frio, tanto no nascimento quanto ao despertar após a hibernação, no caso de animais hibernantes. Os humanos, porém, apresentam pouca gordura marrom (exceto no recém-nascido) e a UCP1 não parece desempenhar um papel importante no balanço energético. Outras proteínas desacopladoras (UCP2, UCP3) foram descobertas nos humanos, mas seu significado continua controverso. 
 Desacopladores sintéticos. O transporte de elétrons e a fosforila- ção oxidativa podem ser desacoplados por meio de compostos que aumentam a permeabilidade da membrana mitocondrial interna a prótons. O exemplo clássico é o 2,4-dinitrofenol, um transportador de prótons lipofílico, que difunde facilmente através da membrana mitocondrial. Esse desacoplador faz com que o transporte de elétrons funcione em uma alta velocidade, sem estabelecer um gradiente de prótons, de forma semelhante ao que ocorre com as UCPs. A energia produzida pelo transporte de elétrons é liberada como calor, em vez de ser utilizada para sintetizar ATP. Em doses altas, a droga Aspirina® (assim como outros salicilatos) desacopla a fosforilação oxidativa. Isso explica a febre que acompanha superdoses tóxicas dessas drogas. 
Mecanismo de desacoplamento:
REFERÊNCIAS
CHAMPE, P. C. Bioquímica ilustrada, 3 edição. Porto Alegre. Artmed, 2006