Fosforilacao Oxidativa-Respiracao Celular e Producao de ATP

Fosforilação oxidativa GABRIEL LOURENÇO GLEISSON TEIXEIRA ISAQUE BARBOSA JOVANE NASS Oxigênio e a fosforilação oxidativa 2 Figura 1 Respiração CO2 O2 Figura 2 Falta de ar O que é a Fosforilação Oxidativa 3 o Também conhecida como Cadeia Respiratória o É a terceira etapa da Respiração Celular o Maior produtora de Adenosina Trifosfato ATP energia Componentes da Fosforilação oxidativa 1 Cadeia transportadora de elétrons 2 Quimiosmose Cadeia transportadora de elétrons Composição o Complexo I o Complexo II o Complexo III o Complexo IV o Coenzima Q ubiquinona o Citocromo C 4 Figura 3 Constituintes da cadeia transportadora de elétrons Cadeia transportadora de elétrons o NADH bom doador de elétrons alto nível de energia transferidos para o complexo I o FADH2 elétrons com baixo nível de energia transferidos para o complexo II 5 1 Figura 4 Oxidação do NADH Figura 5 Oxidação do FADH2 Cadeia transportadora de elétrons o A partir daqui os elétrons do NADH e do FADH2 percorrem a mesma rota Ubiquinona Q Complexo III 6 2 Figura 6 Representação do transporte de elétrons dos complexos I e II para a coenzima Q Figura 7 Representação do transporte de elétrons até o complexo III Cadeia transportadora de elétrons o Complexo III Citocromo C 7 3 Figura 8 Representação do transporte de elétrons até o Citocromo C Cadeia transportadora de elétrons o Citocromo C Complexo IV 8 4 Figura 9 Representação da cadeia transporte de elétrons Gradiente de prótons À medida que os elétrons se movem para níveis de energia mais baixos os complexos capturam a energia liberada e a utilizam para bombear íons H da matriz para o espaço intermembranar Este bombeamento forma um gradiente eletroquímico através da membrana mitocondrial interna O gradiente é algumas vezes chamado de força prótonmotiva e podese considerálo como uma forma de energia armazenada semelhante a uma bateria Fonte Klan Academy 9 Quimiosmose o Processo em que a energia do gradiente de prótons é usada para fazer ATP 10 Figura 10 Fosforilação oxidativa Fonte própria MEMBRANA MITOCONDRIAL MATRIZ Quimiosmose De onde vem os elétrons que entram na cadeia de transporte Etapas da respiração celular 12 Glicólise Ciclo de Krebs Fosforilação oxidativa 1 2 3 Glicose 2 ATP 2 Piruviratos 2 NADH 2 H 2 ATP Piruvirato Acetil CoA Ácido oxalacético Ácido Cítrico Saldo 8 NADH 2 FADH2 2 ATP ATP Citocromos H Saldo 8 NADH 2 FADH2 34 ATP 2 NADH Glicose 8 NADH 2 FADH2 Ciclo de Krebs Inibidores o Consiste no impedimento da transferência de elétrons o Todos os transportadores anteriores na cadeia são reduzidos o O consumo de oxigênio é diminuído o Alguns inibidores atuam em locais específicos dos complexos enquanto outros descarregam o gradiente de prótons Tabela 1 Alguns Inibidores específicos 13 Inibidores Espécie Rotenona inseticida Barbituratos hipnóticos Complexo I Malonato Carboxina Complexo II Antimicina A Dimercaprol Complexo III Cianeto Monóxido de carbono Ácido sulfídrico Complexo IV Oligomicina Porção F0 da ATP sintase FONTE Adaptado de httpwwwledsonuflabrrespiracaoplantascadeia transportadoradeeletronsregulacaoeinibicaodacte Resumo do processo de fosforilação oxidativa 14 Entrega de elétrons do NADH e FADH2 Transferência de elétrons e bombeamento de prótons Divisão do oxigênio e formação de água Síntese de ATP causada pelo gradiente 1 2 3 4 Referências Cosío EC Herrera OF Montes FM Oxidaciones biológicas y bioenergética In Bioquímica de Laguna y Piña 8a ed editado por Montes Federico Martínez et al Editorial El Manual Moderno 2018 DALPAI Débora BARSCHAK Alethéa Gatto Bioquímica Médica para iniciantes Editora da UFSCAR 2018 Disponível em httpsptkhanacademyorgsciencebiologycellularrespirationand fermentationoxidativephosphorylationaoxidativephosphorylationetc Acesso dia 06082022 Disponível em httpwwwledsonuflabrrespiracaoplantascadeiatransportadorade eletronsregulacaoeinibicaodacte Acesso dia 06082022 15 FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA Insira seu nome aqui Consideraçõ es iniciais É a última etapa do processo de respiração celular Resultado da convergência dos processos oxidativos ocorridos na célula Responsável pela obtenção da maior parte do ATP dos seres vivos não fotossintetizantes Ocorre na membrana das mitocôndrias Teoria quimiosmótica Peter Mitchell 1961 Fosforilação oxidativa X Fotofosforilaçã o 1 Envolvimento de um fluxo de elétrons 2 Presença de membrana impermeável à prótons 3 Fluxo de retorno dos prótons a favor do gradiente de concentração Mitocôndrias Teoria endossimbiótica Presença de DNA Todas as vias de oxidação Membranas semipermeáveis Externa Permite a passagem de Íons Interna Permite a passagem de moléculas sem carga Fonte Princípios de Bioquímica de Lehninger Cadeia de transporte de elétrons Formada por quatro complexos polipeptídicos Identificados de I a IV Todos esses complexos possuem atuação de um agente redutor forte NADH O O2 é o agente oxidante envolvido no processo Complexo I NADHUbiquinonaredutase Proteína com 42 polipeptídeos Tem formato de L Catalisa dois processos simultâneos e acoplados Transferência de dois prótons para a Ubiquinona Transferência de quatro prótons da matriz mitocondrial para o espaço intermembranas Fonte Princípios de Bioquímica de Lehninger Complexo II Succinatoubiquinona oxirredutase Atua também no ciclo de Krebs Estrutura trimérica Forma de cogumelo Coenzima Q associada Fonte Princípios de Bioquímica de Lehninger Complexo III Ubiquinona citocromo coxidorredutase Espaço no qual ocorre o ciclo Q Citocromo é o aceptor final de elétrons Para cada par de elétrons há quatro prótons transportados para o espaço intermembrana Fonte Princípios de Bioquímica de Lehninger Complexo IV Citocromooxidase Oxida os produtos do complexo III Contribui para o gradiente de prótons Reduz o O2 a H2O Fonte Princípios de Bioquímica de Lehninger Complexo V ATPSintase Catalisa a formação de ATP ADP Pi Utiliza o gradiente de concentração de H Componentes F0 e F1 Fonte Princípios de Bioquímica de Lehninger Agentes que interferem na cadeia respiratória Fonte Princípios de Bioquímica de Lehninger Resumo Saldo de ATP 2 ATP Glicólise 2 NADH 2 NADH conversão de piruvato em AcetilCoA 2 ATP Ciclo de Krebs 6 NADH 2 FADH2 28 ATP Fosforilação oxidativa Cada NADH bombeia 10 H Cada FADH2 bombeia 6 H Saldo total 32 ATP Referências A MORAN Laurence HORTON H Robert SCRIMGEOUR K Gray Bioquimica 5 ed São Paulo Pearson 2013 832 p FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA Khan Academy Disponível em httpsptkhanacademyorgsciencebiologycellularrespirationand fermentationoxidativephosphorylationaoxidativephosphorylation etc Acesso em 16 de dezembro de 2022 Princípios de bioquímica de Lehninger recurso eletrônico David L Nelson Michael M Cox tradução Ana Beatriz Gorini da Veiga et al revisão técnica Carlos Termignoni et al 6 ed Dados eletrônicos Porto Alegre Artmed 2014 OBRIGADO