Exercício Fosforilação oxidativa

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Objetivos Específicos – CADEIA RESPIRATÓRIA – FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA 
1. Citar os locais da célula onde ocorre a cadeia de transporte de elétrons e a 
fosforilação oxidativa. 
Na crista mitocondrial e no espaço entre membranas da mitocôndria 
2. Citar exemplos da utilização de ATP pela célula. 
Síntese proteica, gliconeogênese, transporte ativo 
4. Esquematizar a sequência dos complexos que compõem a cadeia respiratória, 
indicando (com setas) o caminho percorrido pelos prótons e elétrons. 
 
3. Descrever os componentes dos complexos da cadeia respiratória. 
Complexo 1: NADH CoQ redutase + NADH desidrogenase + proteínas FE-S 
Complexo 2: Succinato CoQ redutase + Succinato desidrogenase com a participação de 
um FAD covalentemente ligado, uma proteína [4Fe-4S], 2 proteínas [2Fe-2S] e um 
citocromo b. 
Complexo 3: Esse complexo, que passa elétrons da CoQ reduzida para o citocromo c, 
contém 2 citocromos b, um citocromo c e uma proteína [2Fe-2S]. 
Complexo 4: Citocromo c + Cu + O2 
 
4. Indicar quais são e caracterizar, brevemente, os tipos de citocromos que 
participam da cadeia respiratória. 
Citocromos - são proteínas contendo ferro, portanto um grupo heme, responsável 
pelas diferentes variações: citocromos a, b e c. Enquanto a e b são proteínas de 
membrana, o c está "preso" à superfície externa da membrana interna por 
interações eletrostáticas. 
 
5. Esquematizar as formas reduzidas e oxidadas dos citocromos que participam 
da cadeia respiratória [com relação ao átomo de ferro]. 
Reduzida: Fe+2 
Oxidado: Fe+3 
 
6. Definir fosforilação oxidativa. 
A fosforilação oxidativa é um processo no qual o ATP é formado como resultado da 
transferência de elétrons a partir do NADH ou FADH2 para o oxigénio (O2) através de uma 
série de transportadores de elétrons. 
 
7. Diferenciar fosforilação oxidativa de fosforilação ao nível do substrato (ocorre na 
glicólise e ciclo de Krebs). 
A fosforilação oxidativa é uma via metabólica que utiliza energia libertada pela 
oxidação de nutrientes para produzir o ATP, enquanto ao nível do substrato ocorre a 
partir de uma adição de Pi a molécula de ADP. 
 
8. Indicar os locais da cadeia respiratória onde há formação de ATP. 
O ATP é formado através do giro da ATP sintase ao receber 3H+ do meio 
intermembranoso, com a ligação de 1 ADP+ Pi(fosfato inorgânico) liberado pelo 
carreador de fosfatos. A cada 4H+ são formados 1 ATP, ou seja, a partir de 1 NADH são 
formados 2,5 ATP´s, e a partir de um FADH2 são formados 1,5 ATP´s. 
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http://knoow.net/cienciasexactas/quimica/cadeia-transportadora-eletroes/
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9. Explicar como ocorre a produção de ATP pela ATP sintase [eventos associados, 
mecanismo] 
Promovida a partir da energia livre armazenada no gradiente eletroquímico gerado pelo 
transporte de H+ do espaço entre membranas para a matriz mitocondrial pela ATP 
sintase 
 
10. Fazer uma relação de substratos que fornece hidrogênio para a cadeia 
respiratória. Indicar se esses substratos são oxidados por NADH ou FAD. Indicar 
a produção de ATP acoplada ao NADH e ao FADH2. 
Os substratos que fornecem hidrogênio para a cadeia respiratória são justamente 
o NADH e o FADH2, o NADH consegue liberar 10 H+ para o espaço 
intermembrana da mitocôndria, sendo 4H+ no complexo I, 4H+ no complexo III, 
e 2H+ no complexo IV, assim, com a liberação do par de elétrons liberados pelo 
NADH a partir do complexo I, esses complexos seguem liberando(transportando) 
H+ para o espaço intermembrana. Esses H+ irão passar pela ATP sintase, 
formando ATP no processo que envolve 1 ADP+ Pi. A partir de 1 NADH são 
formados 2,5 ATP’s, como o total da glicólise + ciclo de krebs formam 10 NADH, 
então faz-se a conta de 2,5x10= 25 ATP´S. 
Em contrapartida o FADH2 é menos energético, portanto ele libera menos 
hidrogênios, liberando seu par de elétrons a partir do complexo II, passando pelo 
complexo III ele libera 4H+, mais 2H+ no complexo IV, dando um total de 6 H+, 
como para cada ATP são usados 2H+, uma molécula de FADH2 produz 1,5 ATP´S. 
Como na glicólise não é produzido FADH2, apenas no Ciclo de Krebs então tem-
se 2 FADH2, e a conta é feita da seguinte maneira 1,5x2= 3ATP’S dando um total 
25 ATP´s(NADH)+3ATP´s(FADH2)+2ATP´s(GLICÓLISE)+2ATP´s(CICLODE 
KREBS)=32 ATP´s. 
 
11. Citar o nome de inibidores da cadeia respiratória, indicando seus respectivos 
locais de ação. 
Inibidores da ATP sintase incluem a diciclohexilcarbodiimida (DCCD) eoligomicina. DCCD 
liga-se covalentemente aos grupos carboxila em domínios hidrofóbicos de proteínas em 
geral. Se a subunidade é marcada com DCCD, o fluxo de prótons é bloqueado e a 
atividade da ATP sintase é inibida. Semelhantemente, oligomicina age diretamente na 
ATP sintase e também bloqueia o movimento dos prótons. 
 
12. Diferenciar inibidores de desacopladores da cadeia respiratória. Exemplificar. 
Os desacopladores da fosforilação oxidativa são substâncias presentes na membrana 
mitocondrial interna que dissipam o gradiente de prótons ao trazerem novamente os 
prótons do espaço intermembrana para a matriz mitocondrial, contornando a ATP 
sintase. Aumentam a permeabilidade dos H+ e são capazes de dissociar a fosforilação 
oxidativa do transporte de elétrons. A principal diferença básica entre um desacoplador 
e um inibidor é que os inibidores são substâncias que interrompem o fluxo de elétrons 
na cadeia respiratória e são irreversíveis.