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* Metabolismo dos Carboidratos Ciclo de Krebs * O Ciclo de Krebs Albert Szent-Gyorgyi, 1935 (aceleração da respiração celular por: Succinato,fumarato, malato e oxaloacetato) Carl M. e Franz K., 1936 (citrato era o 1o. Intermediário e era formado Por piruvato e oxaloacetato HANS KREBS, 1937 (definiu a natureza ciclica = CICLO DO ÁCIDO CITRICO 1951 (definida a participação da acetilcoA, condensando-se com Oxaloacetato para formar o citrato Estudos continuam sendo realizados * CICLO de KREBS Sinonímia: Ciclo do Ácido Cítrico ou Ciclo do Ácido Tricarboxílico Meta principal é a oxidação de acetil CoA a CO2 e H2O, sendo aquele oriundo do metabolismo de moléculas combustíveis Essa fase corresponde à cerca de ²/³ do consumo total de oxigênio e produção de ATP Evento ocorre totalmente na matriz mitocondrial * * * Glicose (6 C) Piruvato (3 C) ADP + Pi ATP NAD+ NADH Glicólise Anaeróbica Oxidação Aeróbica Lactato ou CO2 + Etanol NADH NAD+ Ciclo de Krebs Fosforilação Oxidativa NADH ou FADH2 NAD+ ou FAD+ O2 CO2 + H2O As reações não estão expressadas estequiométricamente GDP + Pi GTP * * Reação preparatória do Ciclo de Krebs: formação de AcetilCoa Piruvato desidrogenase (PDH) (um complexo multienzimático de três enzimas) Coenzima A (CoA-SH) + CO2 NAD+ NADH Reação de descarboxilação oxidativa Cofactores: - TPP (tiamina pirofosfato, derivado da vit. B1) -FAD - Lipoato * Hans Krebs Nóbel 1953 INÍCIO condensação 2C Piruvato Carboidratos Proteínas Lipídios Glicólise 6C 4C * Relações com outras vias O C.K. se relaciona intensamente com outras vias metabólicas. O acetil-CoA tem origem na degradação de: glicose, ác. graxos, glicerol e diversos aminoácidos. O α-cetoglutarato, fumarato, malato e oxaloacetato podem formar-se a partir de compostos estranhos ao C.K. como aminoácidos e ác. graxos com no ímpar de carbonos. * * CICLO de KREBS REAÇÕES CICLO de KREBS 1. Descarboxilação Oxidativa do Piruvato O complexo piruvato desidrogenase é um complexo multienzimático localizado na matriz mitocondrial Tal complexo converte o piruvato (produto final da glicólise) em acetil CoA onde também não faz parte do ciclo, mas é fonte importante desse substrato de dois carbonos Três enzimas compõem o complexo: 1.1 Piruvato descarboxilase 1.2 Diidrolipolil transacetilase 1.3 Diidrolipolil desidrogenase Complexo é inibido pelo Acetil CoA acumulado quanto mais é produzido do que oxidado Elevações no níveis de NADH ou quando O2 é limitado também inibem o complexo * CICLO de KREBS * CICLO de KREBS REAÇÕES CICLO de KREBS 2. Síntese de citrato a partir de acetil CoA e oxalacetato Reação catalisada pela citrato sintase Reação utiliza intermediário do ciclo (oxaloacetato), produzindo outro intermediário, o citrato. A entrada de acetil CoA não leva à produção ou consumo líquidos de intermediários Citrato sintase é inibida por ATP, NADH onde também a velocidade de formação dos substratos 3. Isomerização do citrato em isocitrato A enzima aconitase converte citrato em isocitrato * CICLO de KREBS * * 4. Oxidação e descarboxilação do isocitrato Isocitrato desidrogenase catalisa descarboxilação oxidativa irreversível, originando uma molécula de NADH e a primeira liberação de CO2 Etapa limitante da velocidade do ciclo de Krebs, sendo a enzima ativada ao acúmulo de ADP e inibida por ATP e NADH 5.Descarboxilação oxidativa do -cetoglutarato Conversão de alfa-cetoglutarato em succinil CoA é catalisada pelo complexo alfa-cetoglutarato desidrogenase Libera-se o segundo CO2 e o segundo NADH do ciclo Inibição por ATP, NADH, succinil CoA CICLO de KREBS * CICLO de KREBS * CICLO de KREBS * CICLO de KREBS 6. Clivagem de succinil CoA Succinato tioquinase cliva a ligação tioéster de alta energia do succinil CoA Energia liberada fosforila GDP em GTP onde pode ocorrer a interconversão: GTP + ADP GDP + ATP 7. Oxidação do succinato Oxidação a fumarato pela succinato desidrogenase, produzindo FADH2 * CICLO de KREBS * * 8. Hidratação do fumarato Fumarato é hidratado a malato em reação reversível, catalisada pela fumarase 9. Oxidação do malato Malato é oxidado até oxalacetato pela malato desidrogenase Reação que libera o terceiro e último NADH do ciclo CICLO de KREBS * CICLO de KREBS * CICLO de KREBS * RENDIMENTO ENERGÉTICO DA OXIDAÇÃO COMPLETA DA GLICOSE Glicólise = 2 ATP Glicólise = 2 NADH Ciclo de Krebs = 8 NADH Ciclo de Krebs = 2 FADH2 Ciclo de Krebs = 2 ATP (2 GTP) 38 ATP Considerando que na cadeia Transportadora o NADH = 3ATP e o FADH2 = 2 ATP; e o NADH Formado na glicólise tenha sido Reoxidado pelo circuito malato-aspartato * * * PONTOS DE CONTROLE DO CICLO * Citrato sintase Isocitrato desidrogenase -cetoglutarato desidrogenase Piruvato desidrogenase * TCA NO CATABOLISMO * RESUMO: Estágios do Ciclo de Krebs Tipo de reação Enzima Estágio I Condensação: 2C + 4C = 6C citrato sintase Estágio II 2. Isomerização aconitase 3. Descarb. Oxidativa: 6C5C isocitrato descarboxilase 4. Descarb. Oxidativa: 5C4C -cetoglutarato desidrogenase 5. Fosforilação a nível de substrato succinil CoA sintetase Estágio III 6. Oxidação succinato desidrogenase 7. Hidratação fumarase 8. Oxidação malato desidrogenase Produção(por molécula de piruvato descarboxilada 3 NADH 1 FADH2 1 GTP * * * * * Quem perde eletron oxida * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
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