Aula Fosforilação Oxidativa

Apresentação em tema: "Aula Fosforilação Oxidativa"— Transcrição da apresentação:

1 Aula Fosforilação Oxidativa

2 A mitocôndria... Membrana interna Membrana externa
Impermeável a maioria das pequenas moléculas e íons, incluindo H+. Componentes: Cadeia respiratória ADP-ATP trocador ATP sintase Outros transportadores Membrana interna Membrana externa Permeável a íons e pequenas moléculas Complexo piruvato desidrogenase Enzimas do ciclo de krebs Oxidação de ácidos graxos e aminoacidos ATP, ADP, Mg++, Ca++, K+

3 Rendimento de ATP pela oxidação completa da Glicose
O resto da energia (cerca de 90%) está obtido pela oxidação completa do piruvato pelo 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

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5 A oxidaçao de NADH está associada ao consumo de O2
(Lehninger) DPN = NAD+ DPNH2 = NADH + H+

6 Microespectrofotometro de Keilin
Inglaterra, Final do século XIX - MacMunn Pigmentos respiratórios em músculos e outros tecidos (hematina intracelular) Reduzido – 4 bandas de absorção Oxidado – Nenhuma banda Além disso há muito tempo era conhecido um pigmento que também estava associado ao consumo de O2 Miohematina Histohematina Microespectrofotometro de Keilin 1889, Hop Seiler – pigmentos de MacMunn eram contaminantes derivados da hemoglobina … David Keilin Presença ampla dos pigmentos de MacMunn na natureza Insetos (músculos torácicos de mosca (Gasterophilus) vermes, plantas, leveduras, tecidos humanos, etc … Citocromos ! Proteínas com heme como grupo prostético

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12 Mitocôndria de músculo de vôo de inseto
Renata Gonçalves Mitocôndria de fígado de mamíferos

13 NADH : ubiquinona oxidoredutase
Complexo I NADH : ubiquinona oxidoredutase Transferência exergônica de um ionte hidreto à ubiquinona (NADH) + H+ Transferência endergônica de de 4 prótons para o espaço intermembranal

14 Ubiquinona (quinona com uma longa cadeia isoprênica lateral)

15 Succinato desidrogenase
Complexo II Succinato desidrogenase

16 Ubiquinona:citocromo c oxidoredutase
Complexo III Ubiquinona:citocromo c oxidoredutase

17 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

18 Complexo IV

19 Mecanismos de transporte – Translocadores e Sistemas de lançadeira
A membrana interna da mitocôndria ao contrário da membrana externa (10 – 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.

20 LANCADEIRA MALATO-ASPARTATO
Como a membrana interna da mitocôndria é impermeável a NADH e NAD+, a oxidação destes 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 a continuidade 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.

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22 Lançadeira glicerol 3 fosfato
A lançadeira glicerol 3 fosfato existe nos músculos esquelético e no cérebro

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24 demonstração da localização de ATP sintase nas microesferas

25 F1Fo-ATP sintase Microscopia crioeletrônica rotor

26 Teoria quimiosmótica de Mitchell
Transporte exergônico de H+ acoplado a síntese endergônica de ATP

27 Modelo “mudança de ligação” para a ação da ATP síntase
T (Tenso) A porção F1 sintetiza o ATP (F)Frouxo A O ciclo catalítico proposto por Paul Boyer

28 A F1Fo ATP sintase converte parte da
energia quimiosmótica em trabalho mecânico

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30 DESACOPLADORES

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32 Rato O desacoplamento ocorre principalmente no tecido adiposo marrom

33 Regulação da via de produção de ATP
FO regulada pela disponilidade de Substratos