Ouça este artigo: Show A cadeia respiratória ou cadeia transportadora de elétrons é a terceira e última etapa da respiração celular, processo ocorrido no interior das mitocôndrias e que tem como papel a geração de energia em forma de ATP. É na cadeia respiratória que ocorre a maior parte do ATP produzido pelo processo de respiração celular. Na cadeia respiratória, quatro grandes complexos proteicos inseridos na membrana interna da mitocôndria realizam o transporte dos elétrons de NADH e de FADH2 (formados na glicólise e no ciclo de Krebs) ao gás oxigênio, reduzindo-os a NAD+ e FAD, respectivamente. Estes elétrons possuem grande afinidade com o gás oxigênio e, ao combinarem-se a ele, o reduz a moléculas de água ao final da reação. O gás oxigênio participa efetivamente da respiração celular nesta etapa, assim, sua ausência implicaria na interrupção do processo. Os elétrons do NADH e do FADH2, atraídos pelo gás oxigênio, percorrem um caminho por entre os complexos proteicos, liberando neste trajeto uma grande quantidade de energia. A energia liberada pelos elétrons na passagem de uma proteína a outra da cadeia respiratória é chamada de força eletromotiva, e ocasiona a passagem dos íons H+ da matriz mitocondrial para o pequeno espaço entre as membranas da mitocôndria. Altamente concentrados no espaço entre as membranas mitocondriais, estes íons H+ tendem a retornar à matriz mitocondrial, gerando um potencial de difusão denominado força protomotiva. Para que consigam retornar, estes íons têm de passar por um dos complexos proteicos da cadeia respiratória, o sintase do ATP. Este complexo pode ser comparado à turbina de uma usina hidrelétrica: é composto por um rotor interno que, ao ser movido pela passagem dos íons H+, convertem a energia potencial da difusão dos íons em energia mecânica (a rotação da sintase do ATP) e, em seguida, em energia química. Em outras palavras, a conversão da energia mecânica em energia química consiste na utilização da energia liberada com a entrada dos íons H+ pelo complexo proteico para a produção das moléculas de ATP. Nesta reação, a energia mecânica produzida é utilizada para a inserção de um fosfato à molécula de ADP (adenosina difosfato), transformando-o em ATP (adenosina trifosfato), em uma reação denominada fosforilação oxidativa. Contido de energia química, este ATP, ao final do processo, será fornecido a todas as células como fonte de energia para a realização de suas atividades. A energia liberada pelos elétrons de NADH e do FADH2 em sua passagem pela cadeia respiratória rendem, teoricamente, 34 moléculas de ATP. Em condições normais, porém, esse rendimento é menor, sendo formadas 26 moléculas. Se estas 26 moléculas forem somadas aos dois ATP formados na glicólise e aos dois ATP formados no ciclo de Krebs, pode-se dizer que a respiração celular chega ao rendimento máximo de 30 moléculas de ATP por molécula de glicose, embora em teoria este número fosse de 38 moléculas de ATP por molécula de glicose. Referência: AMABIS, José Mariano; MARTHO, Gilberto Rodrigues. Biologia em Contexto. 1ª edição. São Paulo: Editora Moderna, 2013. Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/bioquimica/cadeia-respiratoria/ Grátis 2 pág. 
Pré-visualização | Página 1 de 1Fosforilação Oxidativa e cadeia transportadora de elétrons: Conceitos Fundamentais Todas as coenzimas reduzidas obtidas pelo catabolismo são reoxidadas graças à cadeia de transporte de elétrons. Então, as moléculas de NADH eFADH2, em uma série de reações, transferem os elétrons para o oxigênio, sendo este o aceptor final. Essas reações ocorrem na cadeia transportadora de elétrons, cuja localização é a membrana mitocondrial interna. A cadeia de transporte de elétrons corresponde a uma organização estratégica de biomoléculas na membrana mitocondrial interna dispostas segundo seu potencial de óxido-redução. O transporte de elétrons das coenzimas até o O2 requer quatro complexos ligados à membrana. São eles: complexo I (NADH-CoQ oxidoredutase); complexo II (succinato-CoQ oxidoredutase); complexo III (CoQH2-citocromo c oxidoredutase e complexo IV (citocromo c oxidase). A operação da cadeia transportadora de elétrons conduz ao bombeamento de prótons (íons hidrogênio), criando um gradiente de pH (também chamado de gradiente de prótons) entre o espaço intermembranas mitocondriais e a matriz mitocondrial. O gradiente de prótons é dissipado através de um canal que existe na ATPsintase da membrana mitocondrial interna. Essa variação de energia potencial é convertida parcialmente em energia de ligação química da molécula de ATP que é sintetizada por essa mesma enzima. Em resumo, a energia liberada pela oxidação dos nutrientes é usada pelos organismos sob a forma de energia química contida no ATP. A produção de ATP na mitocôndria é o resultado da fosforilação oxidativa, no qual o ADP é fosforilado obtendo-se ATP. A cadeia transportadora de elétrons e a fosforilação oxidativa são processos acoplados. O acoplamento quimiosmótico é o mecanismo mais amplamente utilizado para explicar o modo pelo qual o transporte de elétrons e a fosforilação oxidativa estão acoplados. A maneira pela qual o gradiente de prótons leva à produção de ATP depende de canais iônicos, que atravessam a membrana mitocondrial interna; esses canais são uma característica estrutural da ATP-sintase. A síntese de ATP depende da cadeia transportadora de elétrons. O fluxo de elétrons só ocorre enquanto houver a síntese de ATP. A oxidação dos substratos é impedida sempre que a concentração de ATP tem níveis compatíveis com a demanda. A velocidade de produção de ATP é determinada pela concentração de ADP e Pi , substratos da ATP-sintase. A síntese de ATP processa-se em velocidade paralela à sua oxidação. Estudo dirigido 1. Citar os compostos que fazem parte da cadeia de transporte de elétrons e caracterizá-los quimicamente. 2. Esquematizar a seqüência dos compostos da cadeia de transporte de elétrons, indicando os transportadores de elétrons e os transportadores de prótons e elétrons. 3. Citar a localização celular da cadeia de transporte de elétrons. 4. Citar 3 inibidores da cadeia de transporte de elétrons, indicando os transportadores sobre os quais atuam. 5. Verificar se é possível a oxidação de malato e de succinato em presença de rotenona. 6. Qual seria o estado de oxidação (oxidado/reduzido) dos componentes da cadeia de transporte de elétrons em presença de malato e de antimicina A? 7. Definir fosforilação oxidativa. 8. Descrever a hipótese do acoplamento quimiosmótico para a fosforilação oxidativa. 9. Indicar o número de ATP sintetizados para cada NADH e FADH2 oxidados. Citar exemplos de processos biológicos que utilizam ATP. 10. Definir desacoplador e citar um exemplo. 11. Definir inibidor de fosforilação oxidativa e citar um exemplo. 12. Definir controle respiratório. a) Definir fosforilação ao nível do substrato e citar as reações onde ocorre esta fosforilação. 13. Dinitrofenol acelera o consumo de oxigênio pela cadeia de transporte de elétrons. Justifique. 14. Citar as conseqüências dos seguintes fatores para o funcionamento da cadeia de transporte de elétrons e da fosforilação oxidativa: a) presença de CN ou CO b) carência de Pi c) carência de ADP d) presença de DNP (dinitrofenol) e) carência de Pi e/ou ADP em presença de DNP f) presença de oligomicina g) presença de oligomicina + DNP 15. Calcular o saldo de ATP formado na oxidação total de glicose.Qual o destino da energia não armazenada sob a forma de ATP? Qual seria o resultado na presença de dinitrofenol? Quais coenzimas são importantes no transporte de elétrons?transportadora de elétrons pelo NADH. O complexo I é uma NADH desidrogenase, o complexo II é succinato desidrogenase (Krebs). Os elétrons do complexo I e II são todos coletados pelo complexo III através da coenzima QH2. através da coenzima QH2.
Quais coenzimas doam elétrons na cadeia transportadora de elétrons?O NADH e o FADH2 produzidos no ciclo de ácido cítrico (na matriz mitocondrial) depositam seus elétrons na cadeia de transporte de elétrons nos complexos I e II, respectivamente. Esta etapa regenera o NAD+ e o FAD (os carreadores oxidados) para serem usados no ciclo de ácido cítrico.
Como ocorre a oxidação das coenzimas?Essa energia de oxidação das coenzimas é utilizada para a síntese de ATP. Para isso ocorre a fosforilação do ADP, ou seja, ele recebe grupos fosfato. Por isso esse processo é chamado Fosforilação Oxidativa.
Quais são os principais componentes que formam a cadeia transportadora de elétrons?Componentes da Cadeia Respiratória de Transporte de Elétrons A cadeia respiratória é formada por 4 complexos enzimáticos (formados por flavoproteínas, centros ferro-enxofre e citocromos) e 2 transportadores da fase lipídica (coenzima Q e citocromo C).
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Quais as coenzimas que são Reoxidadas na cadeia transportadora de elétrons?
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