Resumo Bioquímica - Fosforilação Oxidativa + Desacopladores

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Bioquímica 
Fosforilação Oxidativa – caderno 
• Última etapa da respiração celular (fase aeróbica). 
• 2840kJ – combustão completa da glicose. 
• 186kJ – conversão de glicose a lactato. 
• Acontece na mitocôndria. 
o Membrana interna – se localizam os complexos transportadores de 
elétrons, o ADP-ATP trocador, a ATP sintase e outros transportadores. 
Fosforilação Oxidativa 
› Fluxo de H+ transmembrana. 
 Esse gradiente de H+ que impulsiona a liberação de ATP! 
› Os elétrons fornecidos pelos NADH e FADH2 fluem através de 4 complexos 
proteicos – para, no final, reduzir O2 a H2O. 
› 3 complexos bombeiam H+ da matriz para o espaço intermembranas. 
› Os prótons retornam à matriz através de outro complexo proteico: 
 ATP sintase. 
Mecanismos de Transporte 
› Lado interno negativo e lado externo positivo. 
› VDAC – canal aniônico dependente de voltagem presente na membrana externa 
da mitocôndria → permite a passagem de piruvato e outros compostos. 
› Adenosina nucleotídeo translocase – localizado na membrana interna da 
mitocôndria → permite a entrada de ADP e a saída de ATP da matriz. 
 Coadjuvante: fosfato translocase – participa no cotransporte do Pi e H+ 
para a matriz. 
>> importante para a utilização de NADH no citosol. 
>> glicerol-3-fosfato (neurônios e miócitos) → gera menos energia porque entra no 
complexo III, não no I. 
>> cadeia de H+ → são bombeados 10 prótons. 
 
Fluxo de Elétrons 
acompanhado pela transferência de H+ 
› Do complexo I para o II – transportado pela coenzima Q (ubiquinona). 
› Do complexo II para o III – citocromo C transporta. 
› Gradiente químico e elétrico = força eletromotriz. 
 A diferença de pH e a diferença de cargas impulsiona a síntese de ATP. 
Ubiquinona – Coenzima Q 
› É hidrofóbica. 
› Possui uma cadeia isoproíde longa – se difunde na bicamada da membrana 
interna. 
› Carrega elétron e H+ → papel em acoplar o fluxo de elétrons e o bombeamento 
de H+. 
› Logo, auxilia na junção entre um doardor de 2e- e um aceptor de elétrons. 
Citocromos 
› Proteínas com grupo heme. 
› O ferro varia o estado de oxidação de 3+ para 2+ → possibilita o transporte de 
elétrons. 
› Cit A e B são insolúveis e o citocromo C é solúvel – presente nos complexos III e 
IV. 
Proteínas Ferro-enxofre 
› Não hêmicas – não possuem o grupamento heme. 
› Ferro coordenado funciona como transportador de elétrons – pois varia o seu 
estado de oxidação de 3+ para 2+. 
Potencial de Redução (E°) 
› Indica a tendência a adquirir elétrons – a sofrer redução. 
› Os elétrons fluem da solução de E° para a solução de E°. 
› O2 é o aceptor final de elétrons porque possui o maior potencial de redução. 
 
Complexos Proteicos 
• São grupos prostéticos associados – participam da transferência de elétrons 
• Q = ubiquinona. 
• (:H+) = 1H+ + 2e- → íon hidreto. 
Complexo I – NADH-Q Oxidoredutase 
› O NADH doa seus elétrons para esse complexo. 
› Realiza dois processos: 
 Transferência exergônicade (:H+) do NADH para a ubiquinona. 
 Transferência endergônica de 4H+ para o espaço intermembranas. 
› NADH + Q + 5H+ ------> NAD+ + QH2 (reduzida) + 4H+ 
 
Complexo II – Succinato-Q-redutase 
› O FADH2 doa seus elétrons para esse complexo. 
› O complexo não é transmembrana, participa do ciclo de Krebs e o FADH2 entra 
direto nele! 
› Transfere H+ para ubiquinona também. 
Complexo III – Q-citocromoco C Ocidoredutase 
› Recebe 2 elétrons do ubiquinol e transferência para o citocromo C. 
› Esse complexo só pode transportar 1 elétron. 
› QH2 + 2CitC + 2H+ ------> Q + 2CitC + 4H+ 
 
Complexo IV – Citocromo C Oxidase 
› É nesse complexo que o O2 se liga. 
› 4CitC red + 8H+ O2 ------> 4CitC oxi + 2H2O + 4H+ 
FoF1 ATP-Sintase 
› A subunidade  da porção F1 que sintetiza o ATP. 
› Catálise rotacional converte parte da energia quimiosmótica em trabalho 
mecânico. 
› A síntese da ATP é acoplada ao consumo de O2. 
Regulação da Fosforilação Oxidativa 
• O controle é dado pela necessidade de ATP. 
• [ADP] – aciona o fluxo de elétron na cadeia respiratória. 
• A fosforilação oxidativa é regulada pela disponibilidade de substratos, por isso o 
ADP é o seu maior regulador. 
 
Desaclopadores 
• Desfaz o gradiente de H+ para síntese de ATP, sem impedir os transportes de 
elétrons para o oxigênio. 
• Normalmente são ácidos fracos que se associam a H+. 
• A energia liberada pelo transporte de elétrons não pode ser usada para a síntese 
de ATP. 
Desaclopadores Naturais 
› Presentes no tecido adiposo marrom – onde há um maior número de 
mitocôndrias. 
› Proteína desacopladora: termogenina → é um caminho alternativo para os H+ 
retornarem à matriz. 
 Assim, os H+ não passam pela ATP sintase, não havendo síntese de ATP. 
› A energia liberada pela volta de H+ para a matriz é dissipada na forma de calor. 
Desacopladores Químicos 
› Acopladores: inibem a ATP sintase, estabilizam os níveis de O2. 
 Ex. oligomicina e venturicidina. 
› Desaclopador – ex. DNP: 
 Alimentos são oxidados sem gerar ATP – não há biossíntese. 
› O H+ volta pelo desaclopador, gerando calor – pode levar à hipertemia. 
› O H+ não volta pela ATP sintase – não há energia para fazer biossíntese. 
› A pouca produção de energia leva a um consumo maior de substrato energético. 
 Por conta disso, há um consumo maior das reservas de energia – os 
lipídios. 
 Por isso, o DNP emagrece.