Sintese De ATP

Na base da teoria proposta estaria a hipótese de que as diferenças nas concentrações deprotões são a reserva da energia extraída das reacções oxidativas. A esta teoria foi dadoo nome de teoria quimio-osmótica.De acordo com o modelo quimio-osmótico(fig.19-17), a energia electroquímica,inerente à diferença de concentração e separação da carga que ocorre na membranainterna da mitocôndria, levaria à síntese de ATP através do fluxo de protões que passampela matriz através de poros associados à ATP sintase.Mitchell usou a teoria quimio-osmótica para descrever as reacções enzimáticasque envolvem simultaneamente uma reacção química e um processo de transporte.Quando estamos perante uma mitocôndria inserida num meio que contém ADP,Pi e um substrato oxidável tal como a succinato, três processos ocorrem:1- o substrato é oxidado;2- o O2é consumido;3- o ATP é sintetizado.O consumo de oxigénio e a síntese de ATP depende da presença de um substratooxidável no meio em que a mitocôndria está inserida, além desse componente apresença das moléculas de ADP e Pi são indispensáveis.

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Uma vez que a energia de oxidação do substrato conduz à síntese de ATP namitocôndria, não podemos esquecer que a presença de inibidores (cianida, monóxido decarbono, antimicina A) na passagem de electrões para o O2bloqueia a síntese de ATP.Para estudar a acopulação da oxidação e da fosforilação é necessário recorrer aouso de oligomicina, venturicidina ou antibióticos tóxicos que se vão ligar à ATP sintase.Estes componentes são potenciais inibidores da síntese de ATP e da transferência deelectrões para o O2.(fig.19-18)A oligomicina é conhecida por interagir não directamente com o fluxo de electrões, massim com a ATP sintase, este composto é capaz de demonstrar que a transferência deelectrões e a síntese de ATP estão interligadas, ou seja, que uma não ocorre sem a outra.A Teoria Quimio-osmótica explica que a transferência de electrões depende dasíntese de ATP na mitocôndria. Se a ATP sintase for bloqueada os protões sãoincapazes de atravessar a matriz, deste modo, o fluxo de electrões pára. Essa paragemdo fluxo de electrões resulta da incapacidade de contrariar o gradiente de protões que foiaumentando graças ao não escoamento de protões por parte da ATP sintase. Quandouma mitocôndria está disrupta por ter entrado em contacto com detergente ou portransformações físicas, os fragmentos resultantes da membrana podem catalizarelectrões transferidos do succinato ou NADH para o O2, mas não há acoplamento dasíntese de ATP nesta actividade respiratória. Certos componentes químicos causam odesacoplamento sem que ocorra destruição da estrutura mitocondrial. Os componentesresponsáveis pelo desacoplamento contêm DNP, FCCP (fig. 19-19) e ácidos calóricoscom propriedades hidrofóbicas, difundindo-se estes muito rapidamente na membranamitocondrial. Após a entrada na membrana sob a forma de protão, eles podem provocara libertação de protões, ocorrendo assim uma dispersão do gradiente de protões.

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Os ionóforos, como por exemplo a valinomicina, e alguns iões inorgânicospassam facilmente pelas membranas da mitocôndria.

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