Fosforilação Oxidativa e cadeia transportadora de elétrons

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F�sforilaçã� Oxidativ�
A Molécula de ATP:
Adenosina: adenina + ribose
3 grupos fosfatos
remoção de 1P = ADP
A cada fosfato dissociado do ATP corresponde -7300 cal/mol.
Cadeia Transportadora de Elétrons:
Produção direta de ATP pelas reações de oxidação
Produção indireta de ATP pela fosforilação oxidativa
- Formação de coenzimas reduzidas ricas em energia
- Coenzimas doam seus pares de elétrons para carreadores de e-, coletivamente
chamados de cadeia transportadora de e-.
- Os elétrons perdem energia livre, e parte desta é utilizada na produção de ATP
(ADP + Pi).
- Memb int: proteínas envolvidas na cadeia transp. de e-, e na fosforilação oxidativa
Organização da Cadeia:
Complexos enzimáticos: capazes de transportar os elétrons
Combinação dos elétrons com o oxigênio molecular e com prótons, formando H2O.
Complexo I: NADH-CoQ redutase
Complexo II: Succinato-CoQ redutase
- Complexo III: Citocromo c redutase
Complexo IV: Citocromo c oxidase
Reações da Cadeia Transportadoras de e-:
Formação de NADH:
Desidrogenases promovem a redução do NAD a NADH
Formados nas etapas de oxidação dos carboidratos, aminoácidos e lipídios
NADH-desidrogenase:
Transferência do próton livre e do íon hidreto (carregado pelo NADH) para a
NADH-desidrogenase
NADH desidrogenase: complexo enzimático que contém o FMN
(flavina-mononucleotídeo) como coenzima.
Coenzima Q (Ubiquinona):
Único composto não protéico
Aceita átomos de hidrogênio: FMNH2 (produzido pela NADH-desidrogenase
FADH2 (produzido pela succinato desidrogenase e pela acil-CoA-desidrogenase
Citocromos:
Captam os e- vindos desde a coenzima Q
citocromos b e c (complexo III)
citocromo a + a3 (complexo IV)
os citocromos são convertidos da sua forma de íon férrico (Fe+3) para ferroso (Fe+2)
Citocromo a +a3 (citocromo oxidase)
- Enzima capaz de interagir com o oxigênio molecular
- realiza a interação dos elétrons transportados, do oxigênio molecular e dos próton
livres para formar a água.
Fosforilação Oxidativa
-é o processo pelo qual se forma ATP quando se transferem elétrons do NADH ou do
FADH2 para o O2, por uma série de transportadores de elétrons que estão localizados
na membrana interna da mitocôndria.
Bomba de prótons:
Os prótons (H+) são bombeados da matriz para o espaço intermembranas.
Esse processo cria: gradiente elétrico – cargas positivas no lado externo da membrana
(espaço intramembranoso)
gradiente de pH: lado externo da memb interna pH mais baixo
A energia gerada por esse gradiente promove a síntese ATP.
Complexo enzimático ATP-sintase (ATPase)
A ATPsintase sintetiza ATP, utilizando a energia do gradiente de prótons gerado pela
cadeia transportadora de e-.
Os H + retornam para a matriz mitocondrial através de um canal no complexo ATP
sintase.
ocorre a síntese de ATP a partir de ADP + Pi
Proteínas Desacopladoras
Natural: Mamíferos – animais que hibernam, e recém nascidos (produção de calor)
Sintética: 2,4- dinitrofenol e aspirina (sudorese) – aumenta a permeabilidade da
membrana aos prótons