Baseado nos potenciais de redução apresentados, justifique o porquê de FADH
não transferir os elétrons para o complexo I da cadeia de transporte de elétrons (procariotos e eucariotos).
Passo 1
O enunciado pede: “Com base nos potenciais de redução, explique por que o FADH₂ não doa elétrons para o complexo I da cadeia respiratória em procariotos e eucariotos.”
Matéria: cadeia de transporte de elétrons (respiração celular) e potenciais padrão de redução (E′°).
Para resolver, a gente vai precisar:
Matéria: cadeia de transporte de elétrons (respiração celular) e potenciais padrão de redução (E′°).
Para resolver, a gente vai precisar:
- Saber o que é potencial de redução e como eletrons fluem (de menor para maior E′°).
- Conhecer os valores aproximados de E′° para os pares NAD⁺/NADH, FAD/FADH₂ e para a ubiquinona (CoQ/QH₂).
Passo 2
Teoria básica de potenciais de redução:
- O potencial padrão de redução E′° indica a “força” com que um par redox aceita elétrons.
- Quanto mais negativo for E′°, mais forte é o agente redutor (quer doar elétrons).
- Eletrons fluem espontaneamente de um par com E′° mais negativo para outro com E′° mais positivo.
Passo 3
Vamos aos valores típicos (aproximados):
• NAD⁺ + H⁺ + 2 e⁻ → NADH E′° = –0,320 V
• FAD + 2 H⁺ + 2 e⁻ → FADH₂ E′° = –0,219 V
• CoQ + 2 H⁺ + 2 e⁻ → CoQH₂ E′° = +0,045 V
• NAD⁺ + H⁺ + 2 e⁻ → NADH E′° = –0,320 V
• FAD + 2 H⁺ + 2 e⁻ → FADH₂ E′° = –0,219 V
• CoQ + 2 H⁺ + 2 e⁻ → CoQH₂ E′° = +0,045 V
- No complexo I, o aceitador inicial é o NAD⁺/NADH (E′° = –0,320 V).
- Se FADH₂ (E′° = –0,219 V) quisesse passar elétrons para NAD⁺ (–0,320 V), teríamos ΔE′° = E′°(aceitador) – E′°(doador) = (–0,320) – (–0,219) = –0,101 V.
- Como ΔE′° é negativo, a reação não é espontânea: FADH₂ não consegue reduzir o par NAD⁺/NADH.
- Já para a ubiquinona (CoQ, +0,045 V), ΔE′° = +0,045 – (–0,219) = +0,264 V, que é positivo e favorece a transferência de elétrons do FADH₂ para CoQ (via complexo II).
Resposta
FADH₂ não transfere elétrons ao complexo I porque seu potencial de redução (–0,219 V) é menos negativo que o do par NAD⁺/NADH (–0,320 V), logo não há vantagem termodinâmica (ΔE′° < 0) para que FADH₂ reduza NAD⁺. Por isso ele doa elétrons diretamente ao CoQ pelo complexo II.