Fosforilação Oxidativa

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Fosforilação oxidativa
Dawidson Assis Gomes
O que é?
É o estágio final do metabolismo produtor 
de energia nos organismos aeróbios
Aonde estamos?
Curiosidades históricas
• Em 1789, Arnold Séguin e Antoine Lavoisier (o 
pai da química moderna) escreveram:
.... em geral, a respiração nada é além de uma
lenta combustão de carbono e hidrogênio,
inteiramente semelhante àquela que ocorre em
um lampião ou em uma vela acesos e, deste
ponto de vista, animais que respiram são
verdadeiros corpos capazes de combustão, que
queimam e se consomem.
Curiosidades históricas
• Em 1948, Eugene Kennedy 
e Albert Lehninger 
descobriram que as 
mitocôndrias são os sítios 
da fosforilação oxidativa.
Introdução
• Os elétrons dos NADH e FADH2 são 
passados para proteínas da cadeia 
respiratória
• Em eucariontes o oxigênio é o aceptor 
final de elétrons
• A energia da oxidação é usada para 
fosforilar o ADP
Aonde acontece?
Cortesia do Dr. George Palade (Prêmio Nobel)
Ocorre na membrana interna
A essência da fosforilação 
oxidativa
Um gradiente de prótons 
impulsiona a síntese de ATP
A oxidação e a síntese de ATP estão 
acoplados por fluxos de prótons através 
da membrana
A cadeia respiratória é constituída 
de quatro complexos
Um gradiente de prótons impulsiona 
a síntese de ATP
• A ATP sintase é composta 
de uma unidade condutora 
(F0) de prótons e de uma 
unidade catalítica (F1).
• A unidade F1 é constituída 
de cinco tipos de cadeias 
polipeptídicas (a3, b3, g, d e 
e).
• As unidades a3, b3 , que 
compõem o grosso da F1, 
são arrumadas de modo 
alternado, em um anel 
hexamérico.
• A subunidade F0 é um 
segmento hidrófobo que 
atravessa a membrana 
mitocondrial interna.
• Este canal é constituído de 
um anel, compreendendo de 
10 a 14 subunidades c, que 
estão embutidas na 
membrana.
• Uma unidade a liga-se pelo 
dado de ora a esse anel.
Testando a hipótese quimiosmótica
Como os NADH citoplasmáticos 
entram nas mitocôndrias?
Os elétrons do NADH citoplasmático 
entram nas mitocôndrias por lançadeiras
No coração e fígado, os elétrons do NADH 
citoplasmático são trazidos para a mitocôndria 
pela lançadeira de malato-aspartato
Como os ATP saem da 
mitocôndrias?
A entrada de ADP na mitocôndria é 
acoplada à saída de ATP pela ATP-ADP 
translocase
A oxidação completa da Glicose 
origina cerca de 30 ATP
A velocidade de Fosforilação Oxidativa é 
determinada pelas necessidades de ATP
O desacoplamento regulado 
leva à geração de calor
Referências Bibliográficas
• Molecular Biology of the Cell, Alberts B, et. 
al., 2002.
• Lehninger Princípios de Bioquímica, 
Nelson DL e Cox MM, 2002.
• Bioquímica, Berg JM, et. al., 2004.