CADEIA DE TRANSPORTE DE ELÉTRONS E FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA (1)

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29/09
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Ciclo ADP-ATP
Indivíduo em repouso: 40kg de ATP em
24h
Esforço vigoroso 30kg/h
Quantidade de ATP + ADP +AMP é
constante de aprox 10g
Geralmente não é sintetizado de novo,
mas obtido pela reciclagem do ADP.
Oxidação da glicose
A oxidação completa de 1 molécula de
glicose gera mais de 30 moléculas de
ATP, que atuam como carreadores de e.
Mitocôndrias
Local onde ocorre a fosforilação oxidativa
a membrana interna é impermeável,
portanto qualquer transporte é feito por
carreadores ou canais
Teoria quimiosmótica 1961
“Transporte de e a favor de um grad a
favor do pt de redução fornece a energia
necessária para a criação de um grad
transmembrana de prótons que por sua
vez é usado para sintetizar ATP.”
Cadeia transportadora de elétrons
O transporte dos elétrons segue um
caminho específico: a favor de um grad de
pot de redução
Potencial de redução dos componentes
da CTE
NAD tem tendência a se reduzir
*O oxigênio é o elemento de maior
potencial de redução padrão, por isso que
no fim das contas sera sempre o
carreador de e.*
O transporte dos elétrons a favor de um
pot de redução libera energia
Bombeamento de prótons
Transporte de e a favor de um gradiente
de potencial de redução fornece a energia
necessária para a criação de um
gradiente transmembrana de prótons que
por sua vez é usado para sintetizar ATP
Gradiente transmembrana de prótons
Não dá pra fazer ATP sem fosforilação
oxidativa
Acoplamento mitocondrial
O CCCP se liga ao H + e consegue
acesso a matriz mitocondrial interna,
retornando o H + mesmo sem o uso de
ATP, consumindo O2.
Proteína termogenina: canal para volta de
H+
Os H + são sintetizados mas não voltam
pela ATP sintase mas sim pela
Termogenina, liberando calor. Portando
em bebês essas mitocôndrias se
encontram no tec adiposo de forma
estratégica a gerar calor
Usavam para emagrecer: causava muitas
mortes por hipertermia
AT� ��N���E
A síntese de ATP é mecânica
O eixo central interage com as
subunidades beta.
A sub unidade com interação expulsa o
ATP e muda de conformação, entrando
H+.
Potencial eletroquímico e transporte de
ADP e ATP
O transporte de ATP para fora da matriz e
a entrada de ADP e P para dentro da
matriz tira aproveita do pot da membrana
Substratos reduzidos
Regulação
A disponibilidade de ADP é o fator que
predominantemente controla a velocidade
de transporte de elétrons.
FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA
1. Indicar a localização de cada um dos
componentes da cadeia de transporte de
elétrons mitocondrial.
2. Descrever a organização da cadeia de
transporte de elétrons em relação aos
potencias de óxido-redução de seus
componentes.
3. Indicar os transportadores de prótons da
cadeia de transporte de elétrons.
4. Descrever a hipótese quimiosmótica.
5. Descrever como o ADP e Pi citosólicos
são transportados para o interior da
mitocôndria, e como o ATP mitocondrial é
transportado para o citosol.
6. Em mitocôndrias intactas:
a) É possível haver oxidação de NADH sem
síntese de ATP? Se sim, em que condições?
b) É possível sintetizar ATP pela ATP
sintase sem haver consumo de O2? Se sim,
em que condições?
7. Na presença de ADP, Pi, NADH e
antimicina, qual o estado redox de cada
componente da cadeia respiratória?
Pesquise na internet o que faz a antimicina.
8. O congelamento de tecidos leva à
ruptura de suas membranas por efeito
mecânico dos cristais de gelo formados.
Qual o efeito do congelamento de uma
suspensão de mitocôndrias sobre a
fosforilação oxidativa? Justifique sua
resposta.
9. Mitocôndrias isoladas foram incubadas
na presença de ADP e malato. Três minutos
após adicionar malato, cianeto é
adicionado, e foi permitido que a reação
prosseguisse por mais três minutos. Nesse
ponto, quais componentes da cadeia de
transporte de elétrons estarão no estado
oxidado? Pesquise na internet qual o efeito
do cianeto sobre a cadeia de transporte de
elétrons
10. Mitocôndrias isoladas foram incubadas
na presença de malato e ADP em uma
solução fracamente tamponada.
Observou-se o aumento no consumo de
oxigênio confirmando que a cadeia de
transporte de elétrons estava funcionando
de maneira adequada. Valinomicina e
potássio foram então adicionados à
suspensão de mitocôndrias (a valinomicina
é uma substância que permite que íons
potássio cruzem livremente a membrana
interna da mitocôndria). Qual é o efeito da
valinomicina sobre a força próton-motriz
que foi gerada pela oxidação do malato?