cadeia de transporte de electrões
a cadeia de transporte de electrões utiliza os electrões de portadores de electrões para criar um gradiente químico que pode ser usado para potenciar a fosforilação oxidativa.,
Objetivos
Descrevem como os elétrons movem através da cadeia de transporte de elétrons
Pedidas
Pontos-Chave
- fosforilação Oxidativa é a via metabólica em que os elétrons são transferidos de doadores de elétrons para aceitadores de elétrons em reações redox; esta série de reações que libera energia, que é utilizada para formar ATP.
- Existem quatro complexos proteicos (complexo rotulado I-IV) na cadeia de transporte de elétrons, que estão envolvidos em mover elétrons de NADH e FADH2 para oxigênio molecular.,o complexo I estabelece o gradiente iónico do hidrogénio através da bombagem de quatro iões de hidrogénio através da membrana da matriz para o espaço intermembranar.
- complexo II recebe FADH2, que contorna o complexo i, e fornece elétrons diretamente para a cadeia de transporte de elétrons.a ubiquinona (Q) aceita os electrões tanto do complexo I como do complexo II e fornece-os ao complexo III. o complexo III bombeia protões através da membrana e passa os seus electrões para o citocromo c para o quarto complexo de proteínas e enzimas.,o complexo IV reduz o oxigênio; o oxigênio reduzido então pega dois íons de hidrogênio do meio circundante para fazer água.
termos-chave
- grupo prostético: o componente não proteico de uma proteína conjugada.complexo: uma estrutura constituída por um átomo central, molécula ou proteína fracamente ligada a átomos, moléculas ou proteínas circundantes.ubiquinona: uma substância lipossolúvel que é um componente da cadeia de transporte de elétrons e aceita elétrons de complexos I e II.,
fosforilação oxidativa é um método altamente eficiente de produzir grandes quantidades de ATP, a unidade básica de energia para processos metabólicos. Durante este processo os elétrons são trocados entre moléculas, o que cria um gradiente químico que permite a produção de ATP. A parte mais vital deste processo é a cadeia de transporte de elétrons, que produz mais ATP do que qualquer outra parte da respiração celular.,
cadeia de transporte de electrões
a cadeia de transporte de electrões é o componente final da respiração aeróbia e é a única parte do metabolismo da glucose que utiliza oxigénio atmosférico. Transporte de elétrons é uma série de reações redox que se assemelham a uma corrida de retransmissão. Elétrons são passados rapidamente de um componente para o próximo ao ponto final da cadeia, onde os elétrons reduzem o oxigênio molecular, produzindo água. Este requisito para oxigênio nos estágios finais da cadeia pode ser visto na equação geral para respiração celular, que requer glicose e oxigênio.,um complexo é uma estrutura constituída por um átomo central, molécula ou proteína fracamente ligada a átomos, moléculas ou proteínas circundantes. A cadeia de transporte de elétrons é uma agregação de quatro desses complexos (rotulados I através IV), juntamente com portadores de elétrons móveis associados. A cadeia de transporte de elétrons está presente em múltiplas cópias na membrana mitocondrial interna dos eucariontes e na membrana plasmática dos procariontes.,
A cadeia de transporte de elétrons: A cadeia de transporte de elétrons é uma série de transportadores de elétrons incorporado no interior da membrana mitocondrial que o serviço de transporte de elétrons do NADH e FADH2 para o oxigênio molecular. No processo, protões são bombeados da matriz mitocondrial para o espaço intermembranar, e o oxigênio é reduzido para formar água.
complexo I
para iniciar, dois electrões são transportados para o primeiro complexo a bordo de NADH., O complexo I é composto por mononucleótido de flavina (FMN) e uma enzima contendo ferro-enxofre (Fe-S). A FMN, que é derivada da vitamina B2 (também chamada riboflavina), é um dos vários grupos protéticos ou co-fatores na cadeia de transporte de elétrons. Um grupo protético é uma molécula não-proteica necessária para a atividade de uma proteína. Grupos protéticos podem ser orgânicos ou inorgânicos e são moléculas não-peptídicas ligadas a uma proteína que facilitam a sua função.os grupos prostéticos incluem co-enzimas, que são os grupos prostéticos das enzimas., A enzima no complexo I é a NADH desidrogenase, uma proteína muito grande contendo 45 cadeias de aminoácidos. Complexo I pode bombear quatro iões de hidrogénio através da membrana da matriz para o espaço intermembranar; é desta forma que o gradiente iónico de hidrogénio é estabelecido e mantido entre os dois compartimentos separados pela membrana mitocondrial interna.
Q e complexo II
complexo II recebe diretamente FADH2, que não passa pelo complexo I. O composto que liga o primeiro e o segundo complexos ao terceiro é ubiquinona (Q)., A molécula Q é lipídica solúvel e se move livremente através do núcleo hidrofóbico da membrana. Uma vez reduzida a QH2, ubiquinona fornece seus elétrons para o próximo complexo na cadeia de transporte de elétrons. Q recebe os elétrons derivados do NADH do complexo I e os elétrons derivados do FADH2 do complexo II, incluindo a desidrogenase succinada. Esta enzima e FADH2 formam um pequeno complexo que fornece elétrons diretamente para a cadeia de transporte de elétrons, contornando o primeiro complexo., Uma vez que estes elétrons contornam, e portanto não energizam, a bomba de prótons no primeiro complexo, menos moléculas ATP são feitas a partir dos elétrons FADH2. O número de moléculas ATP obtidas é diretamente proporcional ao número de prótons bombeados através da membrana mitocondrial interna.
complexo III
o terceiro complexo é composto por citocromo b, outra proteína Fe-S, Rieske center (2Fe-2S center), e citocromo c proteínas; este complexo é também chamado citocromo oxidoredutase. As proteínas citocromo têm um grupo heme protético., A molécula heme é similar ao heme na hemoglobina, mas carrega elétrons, não oxigênio. Como resultado, o íon de ferro em seu núcleo é reduzido e oxidado à medida que passa os elétrons, flutuando entre diferentes estados de oxidação: Fe2+ (reduzido) e Fe3+ (oxidado). As moléculas de heme nos citocromos têm características ligeiramente diferentes devido aos efeitos das diferentes proteínas ligando-os, o que torna cada complexo. O complexo III bombeia prótons através da membrana e passa seus elétrons para o citocromo c para o quarto complexo de proteínas e enzimas., Citocromo c é o aceitador de elétrons de Q; Entretanto, enquanto Q carrega pares de elétrons, o citocromo c pode aceitar apenas um de cada vez.
complexo IV
o quarto complexo é composto por proteínas do citocromo C, a e a3. Este complexo contém dois grupos heme (um em cada um dos citocromos a e a3) e três iões de cobre (um par de CuA e um CuB no citocromo a3). Os citocromos mantêm uma molécula de oxigénio muito apertada entre os iões ferro e cobre até que o oxigénio seja completamente reduzido., O oxigênio reduzido então pega dois íons de hidrogênio do meio circundante para produzir água (H2O). A remoção dos íons de hidrogênio do sistema também contribui para o gradiente iônico utilizado no processo de quimiosmose.