16. Fosforilação Oxidativa / Cadeia transportadora de elétrons

Question 1

Fosforilação oxidativa: é uma das etapas metabólicas da respiração clr. Acontece somente na presença de O2 (seres aeróbicos), que é necessário para oxidar moléculas intermediárias e partitivas de reações para formação da molécula de ATP e produzir energia.

• Onde ocorre a fosforilação oxidativa

Answer 1

MEMBRANA MITOCONDRIAL INTERNA (é impermeável a íons - ex: H)

⚠️Recordando:
Glicose: citoplasma
CK: matriz mitocondrial
Fosforilação oxidativa: crista mitocondrial (membrana interna da mitocôndria)

Question 2

Quais os complexos de proteínas da fosforilação oxidativa

acopladas a membrana int, responsáveis pelo bombeamento de prótons/ elétrons/ H+

Answer 2

Complexo 1 (NADH desidrogenase)

Complexo 2 (Succinato desidrogenase)

Complexo 3 ( Ubq-citocromo C oxiredutase & Citocromo C)

Complexo 4 ( Citocromo oxidase)

⚠️Complexo 1,3,4: responsável de elétrons advindos do NADH
⚠️Complexo 2: enzima Succinato desidr. produz FADH2 e já entera (essa enzima tb atua no CK)

⚠️FADH: faz o caminho&raquo_space; complexo 2, 3 e 4
⚠️NADH: faz o caminho&raquo_space; complexo 1, 3 e 4

Question 3

Responsável pela produção de ATP

Answer 3

ATP sintase ( presente na membrana interna)

Question 4

Complexo exclusivo do FAD:

Answer 4

Complexo 2 ( ele pula o 1 )

Question 5

Como ocorre a transferência gradual de elétrons por NAD (q forma a força protromotriz responsável por girar a ATP sintase)

Answer 5

1) NADH entrega elétrons para FLAVINA no complexo 1
2) Flavina transfere elétrons para a proteína Ferro enxofre
3) Ferro enxofre passa os elétrons para a COENZIMA Q (Ubiquinona) -que é llipossolúvel, conseguindo se deslocar pela membrana
4) Ubiquinona entrega os elétrons para complexo 3
5) Do complexo 3 os elétrons são entregues para o citocromo q transporta os elétrons para o complexo 4
6) elétrons se ligam com o cobre&raquo_space; dps c/ grupo heme e finalmente chega ao acceptor fina de elétrons (Oxigênio)
7) Há liberação de energia gradual até chegar ao O2, formando 💦

⚠️NAD bombeia 10 elétrons para o espaço intermembranoso
⚠️FAD bombeia 6 elétrons

Question 6

Como funciona o envio de prótons da matriz mitocondrial para o espaço intermembranoso com o NAD e qual o total deles :

Answer 6

1) Quando NAD entrega para o complexo 1, esse complexo manda 4 prótons para o espaço intermembranoso 2) Quando a ubiquinona chega ao complexo 3 e entrega os elétrons para a cadeia de citocromos, se bombeia mais 4 prótons para o espaço 3) Já no complexo 4, após o citocromo passar os elétrons para o cobre, que passa para grupo heme que entrega pro O2, o complexo bombeia mais 2 prótons para o espaço TOTAL DE PRÓTONS BOMBEADOS POR NAD É DE 10 H+

Question 7

Como ocorre a transferência gradual de elétrons por FAD :

Answer 7

FAD foi produzido no CK pela enzima succinato desidrogenase, e ela mesma é o complexo 2, ou seja: a enzima já entrega os elétrons para o FAD, formando o FADH2 1) FADH2 vai entregar seus elétrons para proteína ferro- enxofre 2) ferro- enxofre entrega para ubiquinona 3) ubiquinona vai para o complexo 3 e entrega para o citocromo 4)citocromo vai para o complexo 4 5) Citocromo passa pelo cobre, grupo heme e finalmente entrega para o Oxigênio 6) Há liberação de energia gradual até chegar ao O2, formando água

Question 8

Como funciona o envio de prótons da matriz mitocondrial para o espaço intermembranoso com o FAD e qual o total deles :

Answer 8

FADH2 já inicia no complexo 2 que não é uma proteína transmembrana, não sendo capaz de bombear H+ para o espaço 1) Ubiquinona se desloca com os elétrons para o complexo 3 e entrega para o citocromo que que bombeia 4 prótons 2) Citocromo vai para o complexo 4 que vai bombear 2 prótons TOTAL DE PRÓTONS BOMBEADOS POR FAD É DE 6 H+

Question 9

Para que serve o bombeamento de H+

Answer 9

O bombeamento de prótons vai gerar uma força chamada de mecanismo quimiostático de geração de ATP.
O que é esse mecanismo? quando esses prótons são bombeados através da membrana eles gerarão uma força chamada de próton-motriz. E essa energia produzida através dessa força proton-motriz que vai ser utilizada para a síntese de ATP.

Question 10

O que a ATP sintase faz com os prótons liberados no espaço intermembrana:

Answer 10

Faz o influxo de prótons para geral uma força chamada força próton-motriz, que torcera a enzima produzindo ATP

Question 11

Estrutura da ATP sintase :

Answer 11

Ela é formada pela subunidade F0 e F1.

A F0 tem um poro para a passagem de H+ e essas subunidades estão ligadas pela subunidade gama (a subunidade gama pertence a subunidade F1, mas está em ctt com a subunidade F0).
Então,quando os prótons passam pela F0, a subunidade F0 gira a subunidade gama.
Cada vez que os H+ passam é gerado uma torção na subunidade gama

> > essa torção resulta em um giro de 120° por 120° na subunidade F1.

A subunidade F1 é formada por: 3 subunidades ALFA e 3 subunidades BETA.
(beta é responsável pela formação do ATP)
- Uma subunidade BETA terá afinidade pelo ADP e fosfato, outra subunidade beta com afinidade pelo ATP e a última subunidade ficará vazia.
Quando ocorrer a passagem de H+ na subunidade F0&raquo_space; moverá a cadeia gama é isso fará com q a subunidade beta perca afinidade pelo ATP.
Então essa subunidade beta se desliga do ATP, a subunidade q tinha ADP+pi vai estabilizar essa ligação formando o ATP, a subunidade q estava vazia se liga ao ADP+pi

Um giro completo de 360° se dá a cada 3 H+&raquo_space; esses giros serão responsáveis pela formação do ATP (a kd 1 H+ = 1 giro de 120° = 3 H+ = 1 giro de 360°)

Question 12

Quantos H+ são necessários para formar um ATP a partir da enzima ATP sintase?

Answer 12

4 H+
- 3 para promover o giro da ATP sintase e o quarto é para promover a entrada de ADP+pi e para a saída do ATP da célula pela ATP translocase

Question 13

Quantos ATPs um NADH é capaz de formar :

Answer 13

1 NADH libera 10 H+ para o espaço intermembrana

A cada 4 H+ tem a produção de 1 ATP

• 1 NADH gera 2,5 ATPs

Question 14

Quantos ATPs 1 FADH2 é capaz de formar :

Answer 14

1 FADH2 libera 6 H+ para o espaço intermembrana

A cada 4H+ tem a produção de 1 ATP

• 1 FADH2 gera 1,5 ATP

Question 15

Se temos 10NADH + 2 FADH2 produzidos pela Glicólise + CK que foram para a Cadeira transportadora de elétrons, temos a produção de quantos ATPs com eles, levando-se em consideração que se teve também a formação direta de 4 ATPs:

Answer 15

1NADH&raquo_space; 2,5 atp, logo:
• 10 NADH x 2,5= 25 ATPS

1FADH2&raquo_space; 1,5 atp, logo:
• 2 FADH2 x 1,5= 3 ATPs

•• 25+3+4 = 32

ATPs= 32 ATPs gerados em todas as etapas de metabolismo da glicose

Question 16

V/F
Em relação a fosforilação oxidativa

Os elétrons do NAD não passam pelo complexo 2

NADH bombeia mais elétrons q FADH2, pq o complexo 2 não é transmembranico .. ele n consegue bombear elétrons

Todos os complexos bombeiam elétrons

Em qual complexo ocorre formação da água _____

Answer 16

V
V

F, somente o complexo 1,3,4 q bombeiam elétrons

💦 complexo 4 (o O2 é um aceitar de elétrons a vai se ligar com H+&raquo_space; H2O)

Question 17

Quantos atp se produz na respiração clr?

Answer 17

⚠️Respiração celular: 32 atp

• Glicólise
2 atp
2 NADH —> kd nad produz 2,5 atp—> 2,5 X 2 = 5 | 5 + 2 = 7 atp ⚡️

• Formação de Acetil - CoA
2 acetil-CoA
2 CO2
2 NADH&raquo_space; 5 atp

• Ciclo de Krebs
6 NADH >> 15 atp 
2 FADH2 >> 3 atp 
4 CO2
2 atp 
= 15 + 3 + 2 >> 20 atp

Question 18

Respiração clr pode variar de 30 a 32 atp- variando de acordo como a forma q os 2 NADH (produzido na glicólise) consiga passar na membrana interna
Glicólise —> 2NADH —> memb. interna da mitocôndria
• formas como o NADH consegue passar pela membrana interna?

Answer 18

1) OXALACETATO + nadh—> reduzido à malato —> transportador presente na morena —> entrega elétrons para complexo 1 —> 10H+ —> 2,5 atp —> 32 atp
2) GLICEROL-3P —> entrega o NADH —> NÃO passa pelo complexo 1 —> 6H+ —> 1,5 atp —> 30 atp

Question 19

A cadeia transportadora de elétrons é a convergência final de todas as vias de degradação oxidativa. A
oxidação dos mais variados combustíveis metabólicos libera elétrons que são entregues pelas
desidrogenases a transportadores específicos, reduzindo-os. Sobre tal assunto, assinale a alternativa
incorreta:
a) O NADH+ e o FADH2 transportam os elétrons de diferentes vias até a cadeia transportadora de elétrons,
onde os doam. Dentro da cadeia, o fluxo se estabelece entre uma série de transportadores que incluem:
carreadores de membrana (como as quinonas), citocromos e proteínas ferro-sulfonadas.
b) A enzima succinato desidrogenase é a única do Ciclo do Ácido Cítrico ligada à membrana interna da
mitocôndria. Este complexo é responsável pelo bombeamento de maior quantidade de prótons para o
espaço intermembrana. Assim, os elétrons que chegam à cadeia transportadora de eletróns via FADH2
ao ser bombeado ao complexo III, sintetiza m mais ATPs em comparação ao NADH+.

c) Quando os prótons são bombeados através da membrana, vai ser gerada uma força chamada de proton-
motriz, sendo a energia produzida através dessa força proton-motriz a responsável pela síntese de ATP.

d) O bombeamento de H+ vai gerar tanto um potencial elétrico quanto um potencial químico. Esse dois
potenciais formam a força proton-motriz. Todavia, devido a impermeabilidade da membrana interna, tal
bombeamento ocorre pela presença da bomba de ATP-sintase.
e) A bomba de ATP-sintase é formada de duas subunidades: F0 e F1. A subunidade F0 possui um poro para
a passagem de H+. A sua passagem gera uma torção na minha subunidade F1 proporcionando a
produção de ATP.

Answer 19

B)