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7.4 B: Chemiosmosis e Fosforilação Oxidativa


Termos-Chave

  • ATP sintase: Uma enzima importante, que fornece energia para a célula para a síntese de adenosina trifosfato (ATP).fosforilação oxidativa: uma via metabólica que utiliza energia libertada pela oxidação de nutrientes para produzir trifosfato de adenosina (ATP).quimiosmose: o movimento dos iões através de uma membrana permeável selectivamente, pelo seu gradiente electroquímico.,durante a quimiosmose, Portadores de elétrons como NADH e FADH doam elétrons para a cadeia de transporte de elétrons. Os elétrons causam mudanças de conformação nas formas das proteínas para bombear h+ através de uma membrana celular permeável seletivamente. A distribuição desigual de íons H+ através da membrana estabelece gradientes tanto de concentração como elétricos (portanto, um gradiente eletroquímico) devido à carga positiva dos íons de hidrogênio e sua agregação em um dos lados da membrana.,

    Figura \(\PageIndex{1}\): Chemiosmosis: Na fosforilação oxidativa, o gradiente de íons de hidrogênio formado pela cadeia de transporte de elétrons é utilizada pela ATP sintase para formar ATP.

    Se a membrana estivesse aberta à difusão pelos íons hidrogênio, os íons tenderiam a propagar-se espontaneamente para dentro da matriz, impulsionados por seu gradiente eletroquímico. No entanto, muitos íons não podem se difundir através das regiões não-polares de membranas fosfolípidas sem a ajuda de canais iônicos., Similarmente, íons de hidrogênio no espaço da matriz só podem passar através da membrana mitocondrial interna através de uma proteína de membrana chamada ATP sintase. Esta proteína actua como um pequeno gerador girado pela força dos iões de hidrogénio que se difunde através dele, através do seu gradiente electroquímico. A viragem desta máquina molecular aproveita a energia potencial armazenada no gradiente iónico de hidrogénio para adicionar um fosfato ao ADP, formando ATP.a Quimiosmose é utilizada para gerar 90% da ATP produzida durante o catabolismo aeróbico da glucose., A produção de ATP utilizando o processo de quimiosmose na mitocôndria é chamada fosforilação oxidativa. É também o método usado nas reações de luz da fotossíntese para aproveitar a energia da luz solar no processo de fotofosforilação. O resultado geral destas reações é a produção de ATP a partir da Energia DOS elétrons removidos dos átomos de hidrogênio. Estes átomos eram originalmente parte de uma molécula de glicose. No final da via, os elétrons são usados para reduzir uma molécula de oxigênio a íons de oxigênio., Os elétrons extras no oxigênio atraem íons de hidrogênio (prótons) do meio circundante e a água é formada.