Fosforilao oxidativa - 12/11!!Comentrio meu: !!1) Eu acho desnecessrio toda essa volta dele mas ok. O que voc precisa ter guardado no seu pequeno corao, que a fosforilao oxidativa um processo que retira os eltrons do alimento e os usa pra gerar um gradiente de potencial. Esse gradiente de potencial importante porque a enzima que sintetiza o ADP em ATP necessita dele para funcionar. E isso tudo quer dizer que o alimento que a gente come no diretamente convertido em ATP, e a complicao toda dessa transformao a fosforilao oxidativa.!!2) O que um gradiente eletroqumico? a diferena de potencial gerada por concentraes de ons de cargas diferentes entre o lado interno e o externo da membrana celular.!!Resumo:!!! A cadeia respiratria o conjunto de enzimas que recebem eltrons de diversas fontes para serem direcionados por um mesmo caminho (cadeia transportadora de eltrons) e no fim resultarem em oxignio. Isso resulta no ganho de gerao de energia para transportar prtons contra um gradiente eletroqumico, ou seja, uma grande fonte de energia e potencial.!! A membrana externa mitocondrial altamente permevel, ela funciona s como uma barreira fsica, ento todas as enzimas esto na invaginaes do espao entre as membranas mitocondriais (slide 1), assim no permite que ocorra um vazamento de prtons para o citosol. A invaginao fica como uma cisterna cida, carregada positivamente e o interior da mitocndria que um meio bsico, carregada negativamente. A enzima que sintetiza o ATP, a ATP sintase, age como um canal de prtons, o prton (H+) fica desesperado para ir para dentro da mitocndria (-) e ele passa por essa enzima, j que ela um canal. A passagem gera energia cintica para a enzima girar e sintetizar o ATP, ela acopla a passagem do prton a sntese. Portanto, os eltrons dos alimentos no so diretamente convertidos em energia, eles primeiramente so usados para gerar esse gradiente eletroqumico e este usado para a sntese de ATP.!! H duas maneiras de transportar o prton:!1) A enzima um canal: o prton transportado como um canal mesmo e no h reaes redox

envolvidas. A enzima faz a abertura de um canal e fora a passagem do prton.!!2) Reaes redox acopladas: as reaes redox so acopladas de modo que os eltrons sempre

vo para um potencial de menor energia at resultar na formao de oxignio.!!! Na cadeia respiratria h vrias entradas de eltrons.!!!- Transportadores!!! Como a membrana interna no permevel, h transportadores para que ocorram as passagem de substratos e produtos. No slide 3 tem alguns exemplos, e o Rafael comenta de dois:!!Adenine nucleotide transporter: Quando um ATP sai da mitocndria, um ADP entra, o que garante que sempre tenha substrato para a sntese.!!Phosphate transporter: A sada da hidroxila gera a entrada de fosfato, e o fosfato indispensvel para a sntese de ATP.!!ADP + fosfato = ATP!!! Algumas drogas bloqueiam esses transportadores, e resulta na morte do organismo.!!

- Transporte de eltrons para dentro da mitocndria!!! A via glicoltica gera NADH e a oxidao do NADH muito importante para gerar eltrons, logo esse processo ocorre no estado alimentado. Se os eltrons no conseguem entrar na mitocndria no h respirao, e no h gerao de energia e ocorre a fermentao para compensar esse dficit energtico.!! O transporte desses eltrons se d pela lanadeira Malato - Aspartato. Nesse caso ela opera ao contrrio de como ela opera na gliconeognese, o esquema basicamente:!!Oxalacetato + eltron = Malato!! Malato passa pela membrana. Malato doa eltron ao NAD+, que vira NADH, e se transforma em oxalacetato de novo. Como o oxalacetato no pode sair da mitocndria, um aminocido doa a ele um nitrognio e ele vira Aspartato e isso permite que ele saia da mitocndria.!!obs: O nitrognio no pode estar livre no meio (a formao de amnia altamente txica) por isso ele doado por aminocidos.!!! H uma segunda opo de lanadeira menos eficiente, lanadeira glicerol-fosfato. Ela gera um menor potncial qumico, e gera menos ATP. Essa lanadeira faz parte da cadeia respiratria (glicerol fosfato desidrogenase).!!! Todas as entradas de eltrons os direcionam para a ubiquinona, um transportador de eltrons entre os complexos enzimticos formadores da cadeia.!! As entradas dos eltrons na cadeia se do pelo Complexo I, Complexo II e pseudo Complexo II (Flavoprotein 3 e Flavoprotein 4), e passam pelo Complexo III e Complexo IV para gerar o gradiente.!!obs: O complexo II no transporta prtons! E isso d uma questo interessante (slide 11): !! Se um cientista consegue mutar um complexo II, e ele passa a transportar prtons e consequentemente resulta num decaimento de nvel de potncial energtico (vai para um nvel menor que o do complexo III). Isso d certo?!!1) No. Isso no pode acontecer porque se o eltron passar pelo complexo III ele vai ter que

voltar para um potencial maior. Os eltrons seguem o caminho do menor potencial.!!2) Sim. Caso ocorra o transporte do eltron do complexo II diretamente para o complexo IV.!!obs: O transporte de prtons diminui o potencial energtico do complexo.!!Slide 12: o slide que o Rafael mais gosta para a explicao da cadeia respiratria.!!! Pseudos Complexo II:!Flavoprotein 3: A degradao de lpidios gera eletrns que caem direto na cadeia respiratria.!Flavoprotein 4: Lanadeira glicerol-fosfato.!!! Todas as protenas de entrada direcionam os eltrons para a ubiquitinona e todas possuem metais ou nucleotdeos para acomodarem os eltrons (teoricamente) sem a gerao de radical livre.!!Slide 14: Varias reaes redox que ocorrem no complexo com o transporte de prtons.!Slide 15: H erro do desenhista, complexo II no transporta prton.!Slide 16: Ignorado?!!! Um problema no transporte dos eltrons entre os complexos, que o complexo II monoeletrnico e a ubiquitinona carrega 2 eltrons. O que o complexo faz pegar os dois

eltrons, envia um para o segundo transportador (citocromo C) e o outro ele acomoda nele para passar para uma ubiquinona vazia. O complexo III tambm transporta 2 prtons por ubiquinona recebida.!! O citocromo C transporta para o complexo IV (bieletrnico) e gera 1/2 O2 + 2H+ + H2O. E assim fim da cadeia.!! O que a cadeia gerou? Um gradiente de potenciais que os eltrons atravessaram. At agora no ocorreu a sntese de ATP, mas esse o gradiente necessrio para a sntese.!!- Inibidores:!! A inibio em qualquer complexo engarrafa o fluxo de eltrons e a cadeia para, ou seja, levam a deficincia energtica.!!Questo interessante: Se eu jogo substrato no complexo I, h consumo de oxignio, e ento eu o inibo. O resto da cadeia para?!!No, o complexo I e II so independentes, ento a entrada de eltrons continua para os complexos III e IV.!!- ATP sintase!!! A enzima tambm est presente nas invaginaes e possui dois stios catalticos, F1 e F0. O stio F1 formado por 3 stios ativos que se alternam na sntese de ATP, eles trabalham independentemente mas a sntese em cada um est em um estgio diferente, com a passagem de 3 prtons h a produo de um ATP.!! A ATP sintase na verdade consumidora de ATP mas o gradiente faz com que ela realize o contrrio e sintetize ATP. Ela funciona desfazendo o gradiente eletroqumico e com a energia liberada, gira o stio F0 dentro da mitocndria e sintetiza o ATP.!!Slide 29: O desenho faltam duas entradas: Glicerol - fostato e lpidica.!!- Desacopladores!! So permeveis membrana e podem gerar o vazamento de prtons. Se o gradiente eletroqumico acopla o ADP cadeia de transferncia de eltrons para gerar o ATP, os desacopladores fazem o oposto e o gradiente vaza e leva a no produo ou deficincia de sntese.!!Termogina: um desacoplador que permite o vazamento para a gerao de calor. Ela s ativada num metabolismo alto de degradao de lpidios e s est presente no tecido adiposo marrom (o qual adultos no tem). Apesar de diminuir a produo de ATP, o calor gerado importante para organismos que hibernam.!!Slide 32: no tem sentindo a entrada de prton pelo transportador de fosfato.!