Aula nº 13 respiração celular

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Aula nº 13 respiração celular

  1. 1. Respiração Celular Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  2. 2. Respiração Aeróbica• Fases:1. Anaeróbia (glicólise): não necessita de oxigênio para ocorrer e é realizada no citoplasma.2. Aeróbia (ciclo de Krebs e cadeira transportadora de elétrons): requer e presença de oxigênio e ocorre dentro das mitocôndrias Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  3. 3. Mitocôndria• Formada por 2 membranas.• Membrana externa é lisa e controla a entrada/saída de substancias da organela.• Membrana interna contém inúmeras pregas chamadas cristas mitocondriais, onde ocorre a cadeia transportadora de elétrons.• Cavidade interna é preenchida por uma matriz viscosa, onde podemos encontrar várias enzimas envolvidas com a respiração celular, DNA, RNA e pequenos ribossomos.• É nessa matriz mitocondrial que ocorre o ciclo de Krebs. Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  4. 4. Mitocôndria Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  5. 5. Glicólise• Quebra da glicose em duas moléculas de piruvato + NADH + ATP Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  6. 6. • Após a formação dos ácidos pirúvicos eles entram namitocôndria, sendo atacados então por desidrogenases edescarboxilases.• Logo, são liberados CO2, que são liberados pela célula ehidrogênios que são capturados pelo NAD.• O acetil formado combina-se com a Co-enzima A (Co-A) e anova molécula (Acetil-CoA) começa o ciclo de Krebs Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  7. 7. Ciclo de Krebs• São liberados vários hidrogênios, que são então capturados pelos NAD e FAD, transformando-se em NADH2 e FADH2.• Ocorre também liberação de energia resultando na formação de ATP Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  8. 8. Ciclo de Krebs Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  9. 9. Cadeia Transportadora de Elétrons• Ocorre nas cristas mitocondriais.• Também chamado de Fosforilação Oxidativa.• É um sistema de transferência de elétrons provenientes do NADH2 e FADH2 até a molécula de oxigênio. Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  10. 10. Cadeia Transportadora de Elétrons• Os elétrons são passados de molécula para molécula presente nas cristas mitocondriais chamados CITOCROMOS.• Quando o elétron “pula” de um citocromo para outro até chegar no aceptor final (o oxigênio), ocorre liberação de energia que é convertida em ATP. Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  11. 11. COMPONENTES DA CADEIA DE TRANSPORTE DE ELÉTRONS - NADH:Q oxidorredutase (I) * - Succinato: Q-oxidorredutase (II) - Q:citocromo c oxidorredutase (III) * - Citocromo c oxidase (IV) * - ATP-sintase Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  12. 12. CADEIA RESPIRATORIA: 3 bombas de protons Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  13. 13. COMPLEXO I: NADH-coenzima Q redutase Contém cerca de 34 subunidades e massa de 880 kd Primeira porta de entrada de elétrons na cadeia - NADH O complexo I contem uma molecula de FMN que aceita dois átomos de hidrogênio. Contém também os centros ferro-enxofre, necessarios para a tranferencia de hidrogenios para a ubiquinona.O fluxo de dois eletrons pelo complexo I leva aobombeamento de 4 H+ para for a da mitocondria. NADH + H+ + Coenzima Q (ox) NAD+ + Coenzima QH2 Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  14. 14. COMPLEXO II – denominado Succinato Coenzima Q oxidorredutase Contém 4 subunidades e massa de 140 kd Segunda porta de entrada de elétrons na cadeia – FADH2 O complexo II e o elo fisico entre o ciclo de Krebs e a cadeia respiratoria. O complexo II nao bombea protons para o espaco entre membranas.FADH2 + Coenzima Q (ox) FAD + Coenzima Q(red) Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  15. 15. COMPLEXO III –Coenzima Q- citocromo c oxidorredutase E um dimero e cada monomero contem 11 subunidades e massa de 250 kd O fluxo de dois eletrons pelo complexo III leva ao bombeamento de 4 H+ para fora da mitocondria. O complexo III contem os citocromos b, c1 e c. Cada citocromo contem um grupo heme. O complexo III contem tambem centros ferro-enxofre.Coenzima QH2 + Citocromo c (ox) Coenzima Q (ox) + Citocromo c (red) Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  16. 16. Complexo IV – Citocromo c oxidase, Contém cerca de 13 subunidades e massa de 160 kd O complexo IV contem os citocromos a e a3 e contem tambem tres ions cobre O fluxo de dois eletrons pelo complexo IV leva ao bombeamento de 4 H+ para fora da mitocondria.Citocromo c (red) + Citocromo a (ox) Citocromo c (ox) + Citocromo a (red)Citocromo a (red) + Citocromo a3 (ox) Citocromo a3(red) + Citocromo a (ox)Citocromo a3(red) + OXIGÊNIO Citocromo a3(ox) + H2O Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  17. 17. ATP-sintaseBioquimica 2012/13. Denise Colito
  18. 18. Síntese de ATP Os prótons bombeados para fora da membrana interna da mitocôndria, VOLTAM para dentro damitocôndria através de um canal representado pela ATP sintaseAo voltar para dentro, ocorre liberação de energiaque é utilizada pela ATP sintase para a síntese de ATP ADP + Pi ATP sintase ATP Fosforilação oxidativa Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  19. 19. Rendimento EnergéticoPara 1 mol de NADH oxidado, a variação deenergia livre permite sintetizar 3 moles de ATPPara 1 mol de FADH2 oxidado, a variação deenergia livre permite sintetizar 2 moles de ATP Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  20. 20. A Oxidação das Coenzimas é feita pela CADEIADE TRANSPORTE DE ELÉTRONS, localizada namembrana interna da Mitocôndria Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  21. 21. Na cadeia respiratoria, os eletrons fluem dos componentes com potencial de oxido- reducao mais negativo para aqueles mais postivos.Um agente redutor forte (como o NADH) tem a tendencia de doar eletrons e tem umpotencial de reducao negativo, enquanto um agente oxidante forte (como o O2) esta pronto para aceitar eletrons e tem um potencial de reducao positivo. Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  22. 22. ATP SINTASE Formada por dois componentes: Fo – Canal por onde passam os prótons e F1 – Porção onde ocorre a catáliseBioquimica 2012/13. Denise Colito
  23. 23. ATP SINTASE Peter Mitchel, 1961 – formulou a hipotese quimiosmotica, na qual a oxidacao e fosforilacao estao acopladas por um gradiente de protons.Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  24. 24. C A D E I AATP SINTASE Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  25. 25. CONTROLE RESPIRATÓRIOO transporte de elétrons e a síntese de ATP são processosintimamente acopladosSó há oxidação das coenzimas se houver síntese de ATPADP atinge concentrações limitantes na célula.É o regulador dos dois processosQuando ATP é consumido, ADP aumenta e há um estímulodos dois processos.Quando há muito ATP, há pouco ADP e os dois processossão mais lentos. Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  26. 26. A Oxidação completa de 1 mol de GLICOSE a CO2 e H2O produz 38 moles de ATPsI – Glicose a 2 piruvatos – 2NADH, 2ATPII- 2 piruvato a 2 Acetil-CoA – 2NADHIII- 2 Acetil-CoA pelo ciclo de Krebs – 6NADH, 2FADH2, 2GTP 10NADH, 2FADH2 ,2ATP, 2GTP IV- 10NADH e 2FADH2 pela cadeia e PO – 34 ATP Glicose + 6O2 + 38 ADP + 38Pi 6CO2 + 6H2O + 38 ATP Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  27. 27. Resumindo...• Glicólise: 2 ATPs + 2 NADH• Formação do Acetil-CoA: 2 NADH + 2 CO2• Ciclo de Krebs: 6 NADH + 2FADH + 2 ATPs + 2 CO2• Cadeia Transportadora de Eletrons: Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  28. 28. Resumindo...Cadeia Transportadora de Eletróns:• NADH  3 ATPs• FADH  2 ATPs• 10 NADH  30 ATPs• 2 FADH  4 ATPs•  4 ATPs 38 ATPs Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  29. 29. Inibidores da Cadeia de transporte de elétronsComplexo I – Rotenona (inseticida), Barbitúricos (hipnóticos, Amital)Complexo II - MalonatoUbiquinona (Coenzima Q) – não conhecidoComplexo III – Antimicina ACitocromo c – não conhecidoComplexo IV – Cianeto, Monóxido de Carbono, Azida sódica, Ácido sulfídricoEstes compostos param o funcionamento da cadeia, não há síntese de ATP e são potencialmente letais Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  30. 30. Inibidores da cadeia de transporte de elétrons Antimicina A Rotenona Complexo 2 CN, CO, Amital Azida MalonatoO bloqueio da Cadeia termina bloqueando a síntese de ATP Bioquimica 2012/13. Denise Colito
  31. 31. Oligomicina – Liga-se a Fo e inibe a síntese de ATP Oligomicina Bioquimica 2012/13. Denise Colito

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