9-Quando o fármaco dinitrofenol (DNP) é administrado à mitocôndria, a membrana interna se torna permeável a prótons (H+). Como o gradiente eletroquímico de prótons irá mudar em resposta ao DNP? De que forma isso influirá na produção de ATP?
R: O gradiente eletroquímico irá diminuir, pois os prótons vão passar facilmente pela membrana, logo menos prótons irão passar pela proteína que gera atp, consequentemente diminuindo a quantidade de atp produzido

Passo 1

O enunciado apresenta o fármaco dinitrofenol (DNP), que torna a membrana interna da mitocôndria permeável a prótons ( \text{H}^+). Pergunta-se como isso afeta o gradiente eletroquímico de prótons e, consequentemente, a produção de ATP. O conteúdo envolve a teoria quimiosmótica de Mitchell e o funcionamento da ATP sintase.

Passo 2

Na mitocôndria, a cadeia respiratória bombeia prótons do espaço matricial para o espaço intermembranas, gerando um gradiente eletroquímico de prótons (força próton-motriz), que chamaremos de \Delta p. Esse \Delta p tem duas componentes:
\Delta p = \Delta \Psi - \frac{2,303\,RT}{F}\,\Delta \mathrm{pH}
onde \Delta \Psi é o potencial elétrico e \Delta \mathrm{pH} é o gradiente de pH. A ATP sintase usa esse gradiente para converter ADP em ATP.

Passo 3

O DNP atua como um “transportador de prótons” (protonóforo), carregando \text{H}^+ de volta ao interior da matriz sem passar pela ATP sintase. Isso dissipa o gradiente eletroquímico de prótons, ou seja, reduz \Delta \Psi e/ou \Delta \mathrm{pH}, fazendo com que
\Delta p\;\text{diminua.}

Passo 4

Com \Delta p reduzido, há menos força próton-motriz disponível para a ATP sintase. Menos prótons atravessam o canal da ATP sintase, o que diminui a taxa de fosforilação de ADP em ATP. Em outras palavras, a produção de ATP cai.

Resposta

O DNP diminui o gradiente eletroquímico de prótons ( \Delta p), o que reduz a quantidade de ATP produzida pela ATP sintase.

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