força próton-motriz

**Definição/Fórmula:** FPM = Δψ − (2,3RT/F)·ΔpH, ou seja, potencial elétrico (negativo no lado interno, na matriz) mais o gradiente químico (o espaço intermembranas é mais ácido, a matriz é mais alcalina). A teoria quimiosmótica de Peter Mitchell (Nobel 1978) descreve como essa energia armazenada acopla o transporte de elétrons à síntese de ATP.

**Geração:** NADH e FADH2 doam elétrons à cadeia transportadora de elétrons (CTE). Os Complexos I (NADH desidrogenase), III (citocromo bc1) e IV (citocromo c oxidase) bombeiam H+ da matriz para o espaço intermembranas. O Complexo II (succinato desidrogenase) NÃO bombeia prótons, portanto o FADH2 gera menos ATP (~1,5) que o NADH (~2,5). O O2 é o aceptor final de elétrons no Complexo IV e forma H2O.

**Utilização:** O H+ reentra na matriz através da subunidade Fo da ATP sintase. Essa rotação promove mudanças conformacionais na subunidade F1, que fosforila ADP em ATP. São necessários cerca de 4 H+ por ATP (incluindo o transporte de fosfato/ATP).

**Outros usos da FPM:** Transporte de piruvato e Pi para a matriz, a adenina nucleotídeo translocase e, nas bactérias, rotação flagelar e transporte ativo.

**Correlações clínicas e alterações de alto rendimento:** - *Inibidores da CTE* interrompem o bombeamento de prótons, de modo que a FPM colapsa e o ATP diminui: - Complexo I: rotenona, amital (barbitúricos), metformina (leve) - Complexo III: antimicina A - Complexo IV: cianeto, monóxido de carbono, azida, H2S - *Inibidores da ATP sintase* (oligomicina) bloqueiam o fluxo de H+ através do Fo. A FPM se acumula, o que inibe o transporte de elétrons subsequente, e assim o consumo de O2 diminui. - *Agentes desacopladores* (2,4-dinitrofenol, overdose de ácido acetilsalicílico/salicilatos, CCCP/FCCP) transportam H+ através da membrana e dissipam a FPM. O transporte de elétrons continua e o consumo de O2 aumenta, mas a síntese de ATP diminui. A energia é liberada como calor, causando hipertermia, sudorese e taquicardia. - *A proteína desacopladora 1 (UCP-1, termogenina)* no tecido adiposo marrom dissipa fisiologicamente a FPM para produzir calor (termogênese sem tremores), especialmente em neonatos. - *Doenças mitocondriais* (p. ex., síndrome de Leigh, MELAS) podem prejudicar a função da CTE e a FPM. Apresentam herança materna, acidose láctica e heteroplasmia. - *Antibióticos:* Os aminoglicosídeos precisam de captação pelas bactérias dependente de oxigênio e impulsionada pela FPM. É por isso que são ineficazes contra anaeróbios. - *A bedaquilina* inibe a ATP sintase das micobactérias (usada na TB-MDR).

**Pérolas para provas:** A fosforilação oxidativa é acoplada, portanto a oxidação de substratos (CTE) depende da disponibilidade de ADP (controle respiratório). Os inibidores causam redução do consumo de O2, enquanto os desacopladores causam aumento do consumo de O2 e produção de calor.