aula fosforilação oxidativa. membrana externa a mitocôndria... membrana interna permeável a...
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Aula Fosforilação Oxidativa
Membranaexterna
A mitocôndria...
Membranainterna
Permeável a íons e pequenas moléculas
Impermeável a maioria das pequenas moléculas e íons, incluindo H+. Componentes:Cadeia respiratóriaADP-ATP trocadorATP sintaseOutros transportadores
Complexo piruvato desidrogenase
Enzimas do ciclo de krebs
Oxidação de ácidos graxos e aminoacidos
ATP, ADP, Mg++, Ca++, K+
Rendimento de ATP pela oxidação completa da Glicose
O resto da energia (cerca de 90%) está obtido pela oxidação completa do piruvatopelo oxigênio via a oxidação dos coenzimas da cadeia respiratória. Nas três etapas de oxidação de glicose os elétrons são poduzidos por DH que utilizam como coenzimas NAD+ ou FAD
A oxidaçao de NADH está associada ao consumo de O2(Lehninger)
DPNH2 = NADH + H+DPN = NAD+
1920 - David Keilin Presença ampla dos pigmentos de MacMunn na naturezaInsetos (músculos torácicos de mosca (Gasterophilus) vermes, plantas, leveduras, tecidos humanos, etc …
Citocromos !
Microespectrofotometro de Keilin
Inglaterra, Final do século XIX - MacMunn Pigmentos respiratórios
em músculos e outros tecidos (hematina intracelular)Reduzido – 4 bandas de absorçãoOxidado – Nenhuma banda
Além disso há muito tempo era conhecido um pigmento que também estava associado ao consumo de O2
MiohematinaHistohematina
1889, Hop Seiler – pigmentos de MacMunn eram contaminantes derivados da hemoglobina …
Proteínas com heme como grupo prostético
Mitocôndria de músculo de vôode inseto
Mitocôndria de fígado de mamíferos
Renata Gonçalves
Complexo INADH : ubiquinona oxidoredutase
•Transferência exergônica de um ionte hidreto à ubiquinona (NADH) + H+
•Transferência endergônica de de 4 prótons para o espaço intermembranal
Ubiquinona (quinona com uma longa cadeia isoprênica lateral)
Complexo IISuccinato desidrogenase
Complexo IIIUbiquinona:citocromo c oxidoredutase
Complexo III e o ciclo Q
Dois e- a partir de QH2 reduzem 2 moléculas de citocromo c.e 4 H+ são translocados para o espaço intermembranoso: dois do QH2 na primeira volta do ciclo e dois do QH2 na segunda volta
Complexo IV
Mecanismos de transporte – Translocadores e Sistemas de lançadeira
• A membrana interna da mitocôndria ao contrário da membrana externa (10 – 15000 daltons) é impermeável a compostos com carga elétrica e íons inclusive a coenzima NADH/NAD+ e acetilCoA. Existem sistemas transportadores na membrana interna para garantir o transporte e o acesso de metabólitos à matriz mitocondrial.
LANCADEIRA MALATO-ASPARTATO• Como a membrana interna da mitocôndria é impermeável a NADH e NAD+, a oxidaçãodestes compostos não pode ser feita diretamente pela cadeia de transporte de elétrons. Os elétrons são transferidos para um composto citosólico, que transporta os elétrons na matriz mitocondrial, onde é oxidado. O composto oxidado retorna ao cistosol, permitindo acontinuidade do processo. = Sistema de Lançadeira. Existe diferente tipos de lançadeira.Existe assim um “pool” mitocondrial de NADH e um pool cistosólico de NADH diferentes isoformas mito/citossólica
ISOFORMA= proteínas similares de mesmo função que possuem uma localização diferente na célula.
A lançadeira malato-aspartato existe nas células hepáticas e cardíacas. O NADH citosólico reduz o OAA no citossol, em malato (catalisada pela malato DH). O malato produzido penetra na mitocôndria, onde é oxidado também por uma outra isoforma de malato DH, mitocondrial, que utiliza o NAD+ como coenzima. O OAA produz pela mito não atravessa a membrana interna, mas pode receber o grupo amino do glutamato aspartato. Esse sai da mito, e no cistosol está regenerada em OAA (por uma Asp aminotransferase) . A passagem do malato e aspartao através da mb interna é efetuada via os translocadores (glutamato-Asp e de ácidos dicarboxílicos). Saldo: o NADH produz no citossol é novamente formado na matriz mitocondrial.O resto da lançadeira é responsável pela devolução do OAA do outro lado da mb.
Lançadeira glicerol 3 fosfato
A lançadeira glicerol 3 fosfato existe nos músculos esquelético e no cérebro
demonstração da localização de ATP sintase nas microesferas
F1Fo-ATP sintase
rotorMicroscopia crioeletrônica
Teoria quimiosmótica de Mitchell
Transporte exergônico de H+ acoplado a síntese endergônica de ATP
O ciclo catalítico proposto por Paul Boyer
A porção F1 sintetiza o ATP
Modelo “mudança de ligação” para a ação da ATP síntase
(F)Frouxo
A
T (Tenso)
A F1Fo ATP sintase converte parte da energia quimiosmótica em trabalho mecânico
DESACOPLADORES
O desacoplamento ocorre principalmente no tecido adiposo marrom
Rato
tecido adiposo marrom
Regulação da via de produção de ATP
FO regulada pela disponilidade de Substratos