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Sistemas de transporte da membranaSistemas de transporte da membrana

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Sistemas de transporte da membrana interna da mitocôndria

A membrana interna da mitocôndria, ao contrário da membrana externa, é impermeável a compostos com carga elétrica e a íons.

1. Adenina nucleotídeo translocase (ATP/ADP translocase)

2. Fosfato translocase – coadjuvante na ação da ATP/ADP translocase

� Translocases 1 e 2 agem em conjunto para a síntese de ATP.

3. Dicarboxilato translocase – promove a troca de dicarboxilatos (malato, succinato e fumarato) por fosfato ou a troca de um dicarboxilato por outro.

4. Tricarboxilato translocase – efetua o antiportede citrato ou isocitrato por malato.

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O transporte de muitos metabólitos à matriz mitocondrial ou ao citoplasma é garantido pela existência de sistemas transportadores presentes na membrana interna da mitocôndria.

Translocases (Permeases) específicas

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Translocases (Permeases) específicas (continuação)

5. Piruvato translocase – permite a entrada do piruvato produzido no citosol e saída de OH-

6. Glutamato translocase – específica por glutamato que pode se trocado por aspartato ou por OH-

� Translocases 3 e 5 participam da lançadeira do malato-aspartato. O transporte de fosfato, piruvato e glutamato, através das permeases específicas é do tipo ativo. A entrada destes compostos na mitocôndria áacompanhada da saída de OH-. Mas este processo não pode ser distinguido de um co-transporte de H+

7. Dois sistemas transportadores de cálcio - Um deles é um uniportador que possibilita a entrada de Ca2+ à custa de energia derivada do transporte de elétrons. O outro é constituído por uma translocase Ca2+/2Na+, que introduz na mitocôndria 2Na+ para cada Ca2+ que sai e é, portanto, eletricamente neutro.

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As enzimas e as translocases(da membrana interna da mitocôndria) que participam do processo são:

(1) citrato sintase(2) tricarboxilato translocase(3) citrato liase(4) malato desidrogenase(5) enzima málica(6) piruvato translocase(7) piruvato carboxilase

Sistema de Transporte de Citrato

Transferência do grupo acetila da mitocôndria para o citossol

O citrato e o piruvato atravessam a membrana mitocondrial interna através de proteínas transportadoras específicas. Este sistema permite que átomos de carbono do citrato sejam liberados no citosol como acetil-CoA para a síntese de ácidos graxos e colesterol.

���� Os vários sistemas de transporte são também denominado de lançadeira, circuito ou “shuttle”

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Sistema de transporte glicerol-fosfato

Os elétrons do NADH citosólico são transportados para a cadeia mitocondrial de transporte de elétrons em três etapas:

1. Redução citoplasmática da diidroxiacetona-fosfato a glicerol 3-fosfato com oxidação de NADH para NAD+ pela enzima glicerol 3-fosfato desidrogenase

2. Oxidação do glicerol 3-fosfato por outra glicerol 3-fosfato desidrogenase localizada na face externa da membrana interna da mitocôndria com redução de FAD para FADH2

3. Re-oxidação de FADH2 com a transferência de elétrons para a cadeia de transporte de elétrons

A esfera representa a glicerol 3-fosfato desidrogenase situada na face externa da membrana interna, que contém FAD como grupo prostético.

Os elétrons do FADH2

são transferidos para a coenzima Q, na cadeia de transporte de elétrons.

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O transporte de malatopara a matriz mitocondrial (seta azul) e a regeneração de oxaloacetato no citosol (seta vermelha tracejada)

Esquema simplificado:

Sistema de transporte malato-aspartato

O oxaloacetato no citosol é reduzido a malato para ser transportado para dentro da mitocôndria. O malato é então reoxidado na matriz mitocondrial. O resultado líquido é a transferência de “equivalentes redutores” do NADH do citosol para a matriz mitocondrial.

O oxaloacetato mitocondrial pode ser exportado de volta para o citosol após ser convertido a aspartato por uma aminotransferase.

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As enzimas e translocases que participam da lançadeira são: (1) malato desidrogenase citossólica (4) aspartato aminotransferase mitocondrial(2) dicarboxilato translocase (5) aspartato-glutamato translocase(3) malato desidrogenase mitocondrial (6) aspartato aminotransferase citossólica

Sistema de transporte malato-aspartato

O oxaloacetato formado na mitocôndria não atravessa a membrana interna, mas pode receber um grupo amino do glutamaro formando aspartato. Este sai da mitocôndria e, no citossol, regenera o oxaloacetato. O sistema é reversível, o seu sentido depende dos níveis de NADH citossólico e mitocondrial.