Desacoplamento e inibição da fosforilação oxidativa

pessoal eu trago nesse vídeo uma comparação entre desacoplamento e inibição da fosforilação oxidativa então começa aqui pelo desacoplamento e por um exemplo fisiológico no desacoplamento eu tenho desacoplado então o trabalho da cadeia transportadora de elétrons daquele executado pelo complexo 5 Porque como se sabe a cadeia transportadora de elétron geram um Gradiente eletroquímico que permite a síntese de ATP pelo complexo 5 quando eu desacoplo esses dois sistemas Eu tenho um menor rendimento na produção de ATP aí pensa Poxa por que que vai ter um problema desses que pode ser bem grave não desacoplamento por que que

se faz isso ainda mais fisiologicamente então fisiologicamente a termogenera que é uma proteína se insere na membrana interna mitocondrial perante um sinal dependente de noradrenalina ou nora epinefrina isso ocorre em situações de frio em animais que bernam Então seja no tecido adiposo marrom e outros tecidos eu consigo colocar proteínas que são desacopladoras na membrana interna não existe só termogênia e os sinais são variados e até as funções delas são variadas também nesse desacoplamento a termogeninina nesse caso do sinal dependente de noradrenalina sem ser na membrana mitocondrial interna para permitir a passagem de prótons também por

ela também porque os prótons continuam voltando para matriz mitocondrial pelo complexo 5 pela TP sintase Então esse desacoplamento é dissipar o gradiente eletroquímico permitindo que os prótons voltem para matriz por um sistema que não está ligado a síntese do ATP então quando os prótons voltarem para matriz pela termogênita eu não tenho produção de ATP é só quando eles voltam para a matriz pelo complexo 5 então a termogênita dissipa ou desfaz o gradiente eletroquímico que foi formado pela cadeia transportadora pelos complexos um três e quatro esse esse evento de desfazer o gradiente eletroquímico aumenta o fluxo

de elétrons na cadeia transportadora e isso é necessário porque aí se eu tenho um Gradiente eletroquímico desfeito menos ATP está sendo produzido e esse ATP que deixa de ser produzido obviamente faz falta então eu vou ter até um aumento no consumo de oxigênio lá no complexo 4 e uma tentativa de numa tentativa de acelerar o fluxo de elétrons pelos complexos para que o gradiente eletroquímico seja restaurado esse fluxo de elétrons aumentado entre os complexos um até o quatro libera energia na forma de calor mais do que o normal então aquele sinal que veio na da

noradrenalina em uma situação de frio leva aí ao aumento no fluxo de elétrons na cadeia transportadora e um aumento também na liberação de energia na forma de calor conforme o sangue passa por aquele órgão geralmente isso no tecido adiposo Marrom se tem aí um sangue sendo aquecido então para manter a temperatura de animais ou humanos em humano o tecido adiposo marrom é mais importante lá quando bebê ainda em animais que hibernam durante toda a vida que aí o animal liberando em uma situação muito de temperatura muito baixa ele vai precisar manter a temperatura do sangue

numa situação bastante desfavorável então eu aumento o consumo de oxigênio aumento também o consumo de combustíveis nas mitocôndrias eu vou oxidar mais combustíveis consumir mais oxigênio para tentar restaurar a produção da ATP então sim o desacoplamento da fosforilação oxidativa vai diminuir a produção do ATP mas não é uma parada na produção do ATP e se consome mais combustível como ácidos grax né Falando em mitocôndria em alfa cetoácidos derivados de aminoácidos então eu vou ter uma formação de Nádia h mais rápida para propiciar mais elétrons para o complexo um mais succinato que vai ser oxidado aqui

no complexo 2 gerando Fade H2 então eu vou aumentar oferta de elétrons para uma cadeia transportadora que está mais Ávida por elétrons inclusive o transporte de elétrons favorece o bombeamento de prótons da Matriz para o espaço intermembranas e eu vou acumular eles mais rapidamente ali na presença da termogenin no entanto enquanto ela estiver inserida na membrana mitocôndrial interno Eu tenho esse essa dissipação do Gradiente eletroquímico mas existe a chance de compensar a produção da ATP que caiu é bem diferente da inibição na inibição eu tenho moléculas que agem de maneira específica em um comple do

outro eu trouxe a rutenona para bloquear que o complexo 1 e o monóxido de carbono cianeto para bloquear o complexo 4 porque eu pego o primeiro e o último nesse exemplo Claro que tem inibidor para qualquer Parte dessas que vocês perguntarem até em um vídeo de intoxicação mitocondrial eu trago a aflatoxina B1 que inibe assassinato desidrogenase que é uma parte do complexo dois então só trouxe esses como exemplo tem um monte de proteína de molécula inibindo esses complexos inclusive o 5 que não é cadeia transportadora mas é inibido pela oligomicina E aí obviamente eu tenho

uma queda abrupta na produção do ATP tá a diferença da inibição para o desacoplamento é que na inibição Eu tenho um bloqueio no fluxo de elétrons aqui no desacoplamento não tinha isso se eu tenho um bloqueio eu não tenho nenhuma dissipação do Gradiente eletroquímico eu impeço mesmo ele ser formado é questão de tempo só de qual inibidor desse está atuando e esse tempo é muito curto já explico isso então eu tenho um consumo de oxigênio no complexo 4 que vai cessar e por que isso vamos começar pelo monóxido de carbono e o cianeto na presença

de qualquer um deles numa dada concentração é claro né porque são poluentes atmosféricos então isso aqui é algo que já está no nosso meio não é só da queimada né de um incêndio por exemplo que algo que preocupa muito que eu vou originar esses dois então isso já é normal na nossa atmosfera eles inibindo complexo 4 sozinhos ou em conjunto vai saber eu tenho aqui um bloqueio na transferência de elétrons para o oxigênio então eu não vou consumir o oxigênio mesmo que ele esteja presente com a na ausência ou melhor sem habilidade de consumir o

oxigênio os elétrons queriam para ele ficam nesse complexo aí eu digo que o complexo 4 ficou reduzido por isso que ele RL os elétrons que vem pelo setor Cromo C A partir do complexo 3 não conseguem passar adiante no complexo 4 então o citocromo c vai ficar reduzido também que aquele elemento móvel fixado na membrana mitocondrial interna pela cardiolipina que leva elétrons do complexo 3 para o 4 ele leva um por vez né toda aquela coisa que eu já expliquei Em outro momento assim se eu não tenho citocromo ser mais conseguindo passar adiante seus elétrons

o complexo 3 fica reduzido também ele não tem mais como ocupar elétrons no citocromo C A enzima que é 10 eu vou escrever aqui que levaria elétrons do complexo 1 e 2 mas não apenas deles né já citei isso para o complexo 3 também fica reduzida ela não consegue mais receber elétrons que vem do succinato passando pelo Fade H2 né Como já é sabido e nem do complexo 1 isso vai levar uma redução que eu falo de trás para frente né do complexo 4 para o 1 afetando o consumo de Nádia H Então esse nadh

deixa de ir agora ele vai sendo produzido né pelo ciclo de greves ou betoxidação oxidação de Corpos cetônicos Que são fontes de Nadja h e pode acontecer isso tudo ao mesmo tempo Numa célula ou de acordo com a Biologia dela ela usa mais um combustível e menos o outro né isso aí vai de cada habilidade aí celular e usar um combustível Então esse nadh nesse caso não consegue mais passar elétrons por complexo um e acumula e ele aí como um efetuar lostérico das vias que o produzem inibe todas elas então ele vai baixar atividade delas

do ciclo de Krebs da betoxidação da oxidação de corpo cetônicos de alguns aminoácidos Como eu disse de acordo com aquela célula e o que que ela vinha usando isso leva uma parada na produção H acúmulo de intermediários daquelas vias e uma queda obviamente na produção do ATP Então esse carinha aqui eu vou produzir muito menos agora numa circunstância dessas onde o consumo de ATP continua mas a produção dele não é normal e não atende aquela demanda eu aumento muito mais rápido o nível de Amp essa denosina monofosfato que eu já mostro ali um lembrete de

onde ela vem esse é MT é um ativador da glicólise via ativação da pfk1 fosfofruto sinase 1 essa glicose mais ativa agora vai ser o que talvez salve a célula quanto à produção de ATP porque a mitocôndria não é mais no bloqueio da cadeia transportadora ou que seja do complexo cinco mesmo não consegue mais produzir até bem Tem uma produção mitocondrial de ATP cai drasticamente e a única via que vai conseguir produzir o a para glicólise então a MT é um ativador estratégico dela uma glicólise mais rápida na ausência de uma cadeia transportadora funcional como

eu mostro aqui eu tenho oxigênio mas não consigo usar vai ser formadora de ácido lático então a glicólise mais rápida na ausência de uso do oxigênio que permita o fluxo de elétrons o consumo de nadjah na mitocôndria vai ter então uma chance muito maior de formar o ácido lático e isso aqui pode levar a acidose láctica então a inibição da cadeia transportadora é um motivo mais agressivo para formar ácido lático uma causa mais agressiva para formar esse ácido lático coisa que pode acontecer no desacoplamento Porque existe uma queda também na produção de ATP enquanto ela

não for otimizada enquanto ela não for restaurada no desacoplamento eu posso formar o ácido lático Então as diferenças são basicamente essas e na inibição como eu prometi se eu tenho uma queda na produção do ATP mas o seu consumo seguiu então mais rápido eu forma a mp por essa reação da denilato sinase essa enzima que faz o quê bom o ATP que está presente é consumido na execução de trabalho celular várias reações coisas que a célula faz e nisso se forma ADP majoritariamente quando ele é formado Eu tenho um recíproco imediato pela denilato sinase que

leva a formação de uma molécula de ATP e uma de Amp ou ATP imediatamente é usado e o Amp acumula então se eu tenho produção diminuir de consumo que segue muito rapidamente eu tenho a mp no cenário metabólico e ele vai induzir exatamente a ativar melhor dizendo a pfk um o dessa reação acelerando Ela nisso eu chego em piruvato em um próton mais rápido e no lactato e o próton também isso aqui porque é um ácido pirúvico e o ácido lático e tudo isso para regenerar NAD mais rapidamente pela lactato desidrogenase para que esse nade

seja usado na própria glicólise para permitir a continuação aí da oxidação da molécula então a consequência de desacopular o inibir a cadeia transportadora fosforilação oxidativa variam bastante as consequências e o mecanismo então uma coisa é desfazer o gradiente eletroquímico mas permitir que a mitocôndria ainda use o oxigênio que tenha fluxo de elétrons esse fluxo até aumenta bem diferente da inibição onde o fluxo de elétrons é bloqueado E aí eu tenho drasticamente uma queda no nível de ATP E aí não interessa muito qual desses eu tô inibindo ah mas esse foram mais imediatamente eu vou bloquear

o uso de NAD H E aí eu já não tenho complexo um trabalhando naquela é o que se reoxidação do nade que é o recycle do NAD necessário para que nade H seja produzido Aí alguém pode dizer ah mas se o complexo um tá inibido o dois pode seguir E aí eu teria uma atividade disso aqui permanente Mas isso não é verdade porque o succinato até vai ser oxidado no complexo dois e eu vou ter sim a produção a que eu a geração de um Gradiente eletroquímico por pouco tempo porque o NAD H mesmo quando

acumulado inibe o ciclo de Krebs vai inibir a própria produção do succinato num dado momento então ele não não vou ter muita saída quando o complexo não tá inibido e o dois não porque eu vou ter saturação aí do ciclo de Krebs inibição dele pelo nade H E aí o suscinato Deixa de ser formado e deixa de alimentar isso aqui a própria beta oxidação também que aumenta de elétrons ao biquinona vai parar por causa do mesmo na de H E mais se eu tenho muito na de H se Aumentou a quantidade dele significa que eu

usei Nadi para produzi-lo para receber elétrons E aí eu tenho uma diminuição no NAD a diminuição na oferta de nade bloqueia as vias também não é só o Nadja H atuando como regulador da sua produção Mas é uma impossibilidade de reduzir Nadi porque tem pouco então a enzima até perde afinidade quando ela usa isso Então essa é a diferença Essas são as diferenças entre desacoplamento e inibição e deixa aí uma pergunta qualquer coisa que não tenha ficado Clara porque isso vai ser trabalhado ainda aqui né quando eu tratar de alguns outros assuntos e um pouco

disso eu já falei no vídeo de intoxicação mitocondrial Então aí fica à disposição conforme aí a minha disponibilidade eu vou atendendo o que surgir por aqui de dúvida e de vocês obrigado então por ter assistido e vamos nessa até mais