Olá tudo bem seja muito bem-vindo a mais uma aula aqui do nosso módulo de bioenergética hoje a gente vai falar sobre fosforilação oxidativa vamos entender essencialmente como é que ocorre a produção de ATP a gente viu lá na aula passada né quando a gente falou de ciclo de crebs que o ciclo de crebs é importante para gerar os Nades e os fades que vão ser utilizados na cadeia transportadora de elétrons que realiza a fosforilação oxidativa Mas então o que que é essa de fosforilação oxidativa né vamos entender ela aqui agora o termo fosforilação oxidativa né onde o ADP o Na verdade o termo fosforilação é porque o ADP vai ser fosforilado em ATP vai receber um fosfato e oxidativa por acontecem reações de oxidação reações de óxido redução reações de transferência de elétrons então é basicamente reações de transferências de elétrons de óxido de redução que vão gerar a fosforilação do ATP Esse é o estádio final da respiração celular né é onde a molécula de ATP é ressintetizado a partir de um ADP certo essa fosforilação oxidativa ocorre na membrana interna da sua mitocôndria é a gente viu lá que a mitocôndria tem a membrana externa o espaço entre as membranas membrana interna e a matriz mitocondrial ciclo de cbes acontecem na matriz e as proteínas da cadeia transporta de elétrons que fazem a fosforilação oxidativa estão na membrana interna é o meio pelo qual acontece a maior parte da produção de ATP a gente falou na aula 1 que nós somos seres essencialmente aeróbicos nós depos da aerobiose né porque a maior parte da produção de ATP Por mais que você consiga produzir a partir da creatina fosfato da glicólise maior parte é produzida na mitocôndria na cadeia transpor ura de elétrons e para que ela aconteça a gente vai entender que o oxigênio é essencial sem oxigênio não há fós relação oxidativa e sem oxigênio a gente não tem a produção de ATP Qual a função basicamente essa imagem mais uma vez que a gente mostrou na última aula ela mostra a cadeia respiratória onde a cadeia transportadora de elétrons onde acontece a fosforilação oxidativa na fó relação oxidativa os elétrons que são carreados pelo os Nades e os fades né utilizam né doa esses elétrons olha só que interessante os elétrons que estavam no NAD e no FAD são doados ao oxigênio só que eles não são doados diretamente não é que o NAD FAD chega assim oxigênio tome aqui os elétrons se liga os elétrons aqui V água não os Nades e os fades doam para as proteínas da cadeia transportadora de elétrons e esses elétrons vão circ pulando né entre essas proteínas até chegar no oxigênio só que nessa passagem por essas proteínas o ATP é magicamente produzido a gente vai entender como certo quando esses elétrons são doados a oxigênio passando pelas proteínas da cadeia transportadora de elétrons uma quantidade significativa de energia é liberada na forma de ATP isso é fantástico então a fosforilação oxidativa é o processo que Ocre na cadeia transportadora de elétrons a cadeia transportadora de elétrons é um conjunto de proteínas é um conjunto de proteínas a gente vai entender e quais são essas proteínas aqui a gente tem ó essa imagem ela mostra tá vendo a a a descrição tá errada aqui mas aqui essa membrana interna da mitocôndria Esse é o interior da mitocôndria onde acontece o Cico de crebs e esse é o espaço intermembrana depois tem outra membrana aqui que separa a mitocôndria do meio externo aqui a gente tem as proteínas da cadeia transportadora de elétrons eu tenho complexo um complexo dois né na verdade complexo dois é esse complexo três e complexo 4ro e a gente tem a ATP sintase o que acontece é que os elétrons vão sendo transferidos de uma proteína para outra né E durante esse processo de transferência prótons h+ né prótons de hidrogênio são transferidos para o espaço intermembranas a gente vai entender como é que funciona pronto os componentes da cadeia na verdade a gente tem complexo um que é uma proteína tá certo é uma proteína da cadeia transpor de elétrons a gente tem a coenzima q o complexo 2 o complexo 3 e o complexo 4 tem a bomba de ATP ATP sase ou atpase primeira coisa o que que acontece depois que o NAD os Nades e os fades são produzidos esse NAD e FAD chega no complexo um a primeira proteína da cadeia transpor de elétrons e fala tome aqui vou te doar um elétron tá vendo aqui n h doa elétron pra cadeia para pro complexo um esse complexo um recebe esses elétrons e bombeia quatro prótons ó quatro prótons da Matriz mitocondrial para o espaço intermembrana pera lá Professor Então quer dizer que a cadeia transport dura de elétrons recebe os elétrons quando ela recebe o elétron quando ela é reduzida ela bombeia prótons ela funciona como uma bomba ela joga prótons de um de um lado da mitocôndria para o outro isso ela joga joga prótons né bombeia prótons da Matriz mitocondrial para o espaço intermembrana depois que o complexo um faz isso depois que ele bombeia quatro prótons ele passa os elétrons para qu enzima q tá vendo transfere dois elétrons do NAD h e dois prótons da Matriz para bikin Ona com enzima q e transfere quatro prótons para o espaço intermembrana então é uma bomba de prótons que é ativada Quando recebe os elétrons depois que ele bombeou quatro prótons ele passa os elétrons pra coenzima q a coenzima q transfere os elétrons do complexo um para o complexo TR ah professor e o complexo do complexo do só é ativado pelo FAD H2 Tá certo na verdade a gente vai entender que o FAD está dentro do complexo 2 na realidade a coenzima q Professor a coenzima q é a mesma da coenzima q10 é coenzima q10 coenzima q né o bikin nona é a mesma coisa é um transporta de elétron lipossolúvel ele fica dentro da membrana ele é solúvel em gordura ele transporta elétrons tá vendo é uma molécula pequena hidrofóbica que leva elétrons entre os carreadores menos móveis ele é móvel ele se move de um de um complexo para outro e transfere os elétrons do complexo um para o complexo trê E aí vamos lá né aí a gente volta os elétrons saíram do complexo 1 foram pro complexo trê e o complexo dois Professor complexo do ele tá vendo aqui ó o succinato fumarato isso aqui é o ciclo de crebs acontecendo o FAD Na verdade ele não tá solto ele tá dentro do complexo dois é como se o ciclo de cremes acontecesse aqui na borda então o succinato para ser convertido em fumarato doa osus elétrons pro FAD né que se transforma em FAD H2 e o FAD H2 e o FAD está dentro do complexo dois na verdade e aí o que que acontece esse FAD recebe os elétrons e doa esses elétrons para a coenzima q pra mesma coenzima q que recebeu lá os elétrons do complexo um E aí tanto a coenzima q que traz os elétrons do complexo um qu com a enzima q que traz os elétrons do complexo dois levam esses elétrons para o complexo três Note que o complexo dois quando recebe os elétrons né que estavam no FAD no FAD H FAD H2 ela não bombeia prótons então FAD H2 não bombeia não bombeia prótons certo só pega os elétrons que estavam no FAD e transfere pra cor enzima q e leva pro complexo 3 lá no complexo 3 né o complexo TR Quando recebe os elétrons da coenzima q bombeia também quatro prótons para a matriz para o espaço intermembrana também funciona como uma bomba de prótons depois ele doua os seus elétrons para o outro transportador móvel só que agora não é a coenzima aqui agora é o citocromo c citocromo c transfere elétrons diretamente por redução do ferro 3 mais para ferro do mais citocromo C gente ele é rico em ferro por isso que a a mitocôndria né ou células ricas em mitocôndria tem aquela coloração avermelhada é característica de compostos que tem ferro certo citocromo c tem um grupamento M que tem lá molécula de ferro que é ela que recebe esses elétrons o que que o citocromo c faz Professor transfere os elétrons do complexo TRS para o complexo 4 então o citocromo c assim como a bic nona com a enzima q são transportadores móveis com a enzima que é lipossolúvel e o citocromo c não é lipossolúvel não fica dentro da membrana certo e aí o complexo 4 quando recebe esses elétrons o que que ele faz ele bombeia do essa imagem tá errada certo ele bombeia dois prótons né só para vocês entenderem ocomo doa pro complexo 4 o complexo 4 bombeia dois prótons dois ions de hidrogênio para o espaço intermembrana aqui tem quatro mas na verdade são dois certo aí o que que acontece depois que o complexo 4 recebeu esses elétrons ele Note que o complexo 4 também tem ferro tá vendo também tem molécula de Ferro ele transfere esses elétrons para quem Para o oxigênio o oxigênio se liga esses elétrons se liga a prótons de hidrogênio também e é transformado em Água note se não houver essa molécula de oxigênio ao final da cadeia transporte de elétrons todo o transporte de elétrons é bloqueado Então se o transporte de elétrons é bloqueado a gente não tem produção de energia mas Professor a energia ainda não foi produzida o que o senhor me mostrou aí é que os Nades e os fades doaram elétrons para pras proteínas transportadoras de elétrons e essas proteínas bombear prótons da Matriz da Matriz mitocondrial para o espaço intermembrana até agora não teve produção de ATP o que aconteceu foi a energia que estava no NAD que antes estava no actil coa que antes estava no carboidrato no Protein lipídeo foi utilizada para bombear prótons da Matriz mitocondrial para o espaço intermembrana exatamente se não houver oxigênio esses prótons não são bombeados porque a cadeia é bloqueada se não houver oxigênio aqui ó a respiração celular não acontece é sim Professor Cadê a síntese de ATP aí pronto depois que esses prótons são bombeados essa imagem aqui mostra ó uma imagem de lenica tá vendo NAD H dua os seus elétrons para complexo um quatro prótons são bombeados para pro espaço entre as membranas succinato aqui vira fumarato FAD H2 tá aqui dentro né duas elétrons para com a enzima q que vai levar lá pro complexo trê complexo três recebe os elétrons e bombeia quatro prótons pro espaço intermembranas o citocromo c transfere os prótons do complexo 3 para o complexo 4 complexo 4ro recebe os elétrons e bombeia dois prótons da Matriz mitocondrial para o espaço intermembrana ao final quem recebe esses elétrons é o oxigênio que se transforma em água mas onde é que tá a produção de ATP basicamente o que que acontece a energia ela é utilizada para bombear prótons então Quanto quanto mais NAD você tem mais prótons passa da Matriz mitocondrial para o espaço intermembrana pense na mitocôndria como aqui eu tenho a membrana externa dentro da mitocôndria tem uma membrana interna tá vendo e aí tem a parte interna como se tivesse uma bola dentro de outra bola a a bola de fora é a membrana externa o espaço entre as bolas n é o espaço intermembranas e o interior da bola de dentro a parte interna da bola de dentro é a matriz mitocondrial Então os prótons são bombeados do interior dessa bola de dentro né para o espaço entre as bolas a mitocôndria funciona dessa forma né aí nesse espaço intermembranas Você Vai acumulando muito prótons como se você pegasse um ônibus e enchesse de gente o ônibus cheio as pessoas vão tender a sair desse ônibus ou vão tender a entrar tender a sair né vai ser mais fácil por osmose as pessoas Saírem de ônibus cheio é isso que acontece o espaço intermembrana fica cheio de prótons aí esses prótons né pelo por gradiente de concentração vão tentar retornar pra Matriz mitocondrial só que a membrana interna ela é permeável a prótons os prótons não passam eles só atravessam por uma enzima chamado de ATP sintase essa aqui é a enzima quando esses prótons Retornam tá vendo que eles passam por essa enzima por essa proteína que é uma enzima vendo eles Retornam pela proteína ATP sintase esse grande complexo enzimático chamado de ATP sintase transforma essa energia cinética Essa energia de suporte ó em energia química e une um ADP mais um fosfato inorgânico ao ATP então é esse essa esse retorno desses prótons que essa proteína pega essa energia de transporte essa energia cinética e une e utiliza para unir o molécul fosfato inorgânico a um ADP formando o ATP então ATP sintase catalisa a formação de ATP a partir do ADP do Fosfato inorgânico acompanhado do fluxo de prótons ó os prótons passam por aqui e essa enzima transforma a energia cinética que é energia de transporte e energia química e liga um fosfato inorgânico a um ADP certo olha só essa imagem aqui mostra como é que funciona os elétrons que vieram do NAD acompanha aqui essa bolinha vermelha que são os elétrons vendo o elétron veio do NAD pro complexo um complexo um bombeou prótons para para o espaço intermembrana o elétron foi transferido para com a enzima q que levou esse esses elétrons para complexo 3 Complexo 3 recebeu os elétrons bombeou mais prótons para o espaço intermembrana o FAD que tá no complexo 2 doou os elétrons né para com a enzima q que levou pro complexo para o complexo TR complexo 3 ativou foi ativado e bombeou umas prótons para o espaço intermembrana o citocromo c tirou os elétrons do complexo 3 e levou pro complexo qu complexo 4 recebeu esses elétrons e bombeou prótons para o espaço da membrana aqui não mostra o oxigênio mas esses elétrons que estão aqui ó em vermelhinho eles são doados ao oxigênio formando água então basicamente a energia dos Nades e dos fades foi utilizada para bombear prótons né por essas proteínas da cadeia transportadora de elétrons para depois esses prótons que estão acumulados na na membrana no espaço intermembrana eles retornarem pela ATP sintase eles vão ser utilizados para gerar o ATP certo então o que vai ser utilizado paraa geração de ATP é a é a o fluxo de prótons né pela ATP sintase então a energia dos nutrientes é utilizada para bombear prótons da Matriz mitocondrial para o espaço intermembrana onde o retorno desses prótons a da Matriz vai ser utilizada paraa geração de ATP Só que tem uma questão a passagem de elétrons né da ubiquinona ao Complexo 3 e a passagem de elétrons do complexo um ou complexo 2 para o binon envolve um intermediário chamado de q minos é como se esse intermediar aqui ficasse com elétron solto lá né esse q Men pode com baixa probabilidade passar um elétron sem querer PR molécula de oxigênio aqui no meio da da cadeia lembrando que quando citocromo o complexo 4 passa esses elétrons né o oxigênio recebe os elétrons se liga hidrogênio e vira água mas se algum elétron for perdido aqui durante essa cadeia o oxigênio recebe esses elétrons de forma errada e se converte em radical superóxido é um oxigênio com um elétron desemparelhado que é um Radical Livre isso a gente chama de espécies reativas de oxigênio Então essa produção é comum acontece em pequenas quantidades no máximo 5% de todo oxigênio que que chega na sua mitocôndria é utilizado para formar esse Radical Livre né é um processo fisiológico normal é por isso que em nossa mitocôndria existem Existe uma grande quantidade de uma enzima chamada de superóxido dismutase e da gluta peroxidase o que que é superox mutase faz pega esse Radical Livre que foi formado e transforma ele em água oxigenada aí a gluta peroxidase transforma essa água oxigenada em Água essas duas enzimas neutralizam então em condições normais né esses radicais livres que foram produzidos esse essa espécie reativo de oxigênia que foi produzida já que um elétron pode ter desligado ligado eh se descolado da cadeia n das proteínas da cadeia transporte de elétros e se ligado a oxigênio de forma correta então esse radical superóxido foi formado ele é rapidamente inativado pela sod a superoxidos mutase e pela glutationa peroxidase certo isso acontece facilmente se você produz muitos elétrons né Por exemplo no caso no quadro de obesidade essa produção vai aumentada porque você tem muita energia disponive aí você tem um quadro de stress oxidativo quando você tem mais radicais livres do que a sua capacidade de neutralizá-los então o stress oxidativo não é a produção do Radical Livre em si o stresso oxidativo ele acontece quando há uma produção maior de Radical Livre do que a da sua capacidade de oxidados certo mas isso pode acontecer naturalmente isso é neutralizado mas em algumas condições como obesidade n dieta hipercalórica isso pode ser perigoso e prejudicial mas é algo que acontece normalmente aí que a gente vai pra matemática Olha só cada nade tem potencial para gerar 2. 5 ATPS porque o saldo é o seguinte ó a cada quatro prótons que voltam pela ATP sintase eu tenho energia suficiente para fazer um ATP cada quatro prótons que atravessam a ATP sintase eu tenho energia suficiente para fazer um ATP certo cada quatro prótons que voltam aqui um n me dá quatro prótons do complexo um quatro pró prótons do complexo 3 e dois prótons do complexo 4 então cada anade me dá dois prótons e meio ô dois ATPS e meio por quê quatro prótons são bombeados no complexo 1 mais quatro prótons são bombeados no complexo 3 e mais dois prótons são bombeados no complexo dois então quando esses prótons Retornam o potencial energético de cada nade é para gerar 2. 5 ATPS já os fades não ativam complexo um o FAD só ativa complexo TR e 4 então um FAD tem capacidade de bombear quatro prótons no complexo 3 e dois prótons no complexo 4 então o potencial energético do FAD é de um ATP E5 a gente faz a gente pode fazer um cálculo ó cada piruvato que entra por exemplo eh para geração de energia né a gente tem a formação de quatro Nades assim professor Entenda se você voltar lá na glicólise você vai ver que um piruvato depois que a glicólise aconteceu quando ele é descarboxilado para formar seuco a um NAD já é produzido aí tudo bem Ele formou aco a quando esse actio a rodou o ciclo de crebs três Nades foram produzidos então eu tenho um NAD três Nades que foram produzidos no Cico de kbes mais um NAD que foi produzido quando pir vato foi convertido a ccoa o ciclo de crebs também a partir desse ccoa gera um FAD e gera um gtp quatro Nades né vão gerar 10 ATPS 2.
5 ATP por cada NAD cada FAD vai gerar 1. 5 ATP cada gtp vai poder gerar um ATP então cada pirato vai me gerar 10 + 1. 5 + 1 12.
5 cada piruvato que foi formado a partir da glicose vai me gerar 12. 5 at peo como a glicose é partida em dois piruvatos né eu vou ter 12. 5 + 12.
5 vou ter 25 ATPS só que entenda durante a glicólise dois ATPS são produzidos né e dois Nades são produzidos na glicólise também esses Nades da glicólise vão ser utilizados na cadeia transportador de elétrons se você fizer um cálculo né contabilizando do saldo de cada NAD FAD você sabe que a glicose quando é oxidada completamente ela gera 32 ATPS cada glicose gera 32 ATPS você sabe isso contabilizando os nads e os fads e gtps geral e os ATPS né produzidos a partir dela baseado nesse cálculo você pode fazer também o cálculo da molécula de e ácido palmítico que a gente fez lá né na beta oxidação né sabendo que cada nade vai gerar 1. 5 ATP ou 2. 5 ATP e cada Fade 1.
