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Beatriz Appoloni Santos T19 CICLO DE KREBS - FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA -Ocorre totalmente na mitocôndria -Depende de oxigênio -Fonte de energia -As 2 moléculas de piruvato produzidas na glicólise entram na mitocôndria, para cada piruvato ocorre a liberação de 1 molécula de gás carbônico e a formação de NADH. O complexo piruvato desidrogenase requer 3 enzimas (piruvato desidrogenase, diidrolipoil transacetilase e diidrolipoil desidrogenase). -Coenzima A A coenzima A (simbolizada muitas vezes por HS-CoA ou CoA-SH) é composta de elementos diferentes: um nucleótido, o difosfato de adenosina (ADP), uma vitamina (a B5, ácido pantotênico) e um aminoácido, a cisteína, ligeiramente modificados pela ligação entre eles. -Produtos do Ciclo: ➢ 2 CO2 (4 por glicose) ➢ 3 NADH (6 NADH por glicose) ➢ 1 GTP, que pode ser convertido em ATP (2 por glicose) ➢ 1 FADH2 (originado a partir de FAD, flavina adenina dinucleotídeo, que assim como o NAD+ também é um aceptor de elétrons – 2 por glicose ➢ diversas substâncias capazes de servir as necessidades da célula em diversos processos metabólicos (intermediários e precursores de substâncias orgânicas). -Cada volta do ciclo do ácido cítrico produz 3 NADH, 1 FADH2 (estes são conduzidos a cadeia respiratória para a produção de ATP e H2O) , 1 ATP (conversão de α – cetoglutarato em succinato) e 2 CO2. -Controle do ciclo de Krebs: a Acetil-coa inibe sua própria síntese quando as necessidades energéticas estão satisfatórias. A acetil-coa ativa a piruvato carboxilase direcionando o piruvato para a síntese de glicose (gliconeogênese). -Os compostos intermediários do ciclo de Krebs podem ser utilizados como precursores em vias biossintéticas: oxaloacetato e α-cetoglutarato vão formar respectivamente aspartato e glutamato. Além, do oxaloacetato participar da gliconeogênese. A eventual retirada desses intermediários pode ser compensada por reações que permitem restabelecer o seu nível chamadas reações anapleróticas. - Fosforilação oxidativa As etapas oxidativas da degradação dos carboidratos, gorduras e aminoácidos convergem para esse estágio final da respiração celular. A fosforilação oxidativa consiste na junção de ADP + Pi formando o ATP, processo que ocorre na cadeia respiratória (cadeia de transporte de elétrons). ➢ Cadeia respiratória: ocorre na crista mitocondrial, os hidrogênios retirados dos NADH e FADH2 formam a água no final da reação. -A cadeia respiratória mitocondrial consiste em uma série de transportadores de elétrons (transferência direta como a redução do ferro, transferência como um átomo de hidrogênio e transferência como um íon hidreto). -NAD, FAD, coenzima Q e dois tipos de proteínas que contém ferro (citocromos c e proteínas ferro-enxofre). -Citocromos são proteínas que contém heme como grupo prostético, este grupo é responsável pela capacidade de transferência de elétrons destas proteínas (Fe+2 e Fe+3). -O citocromo c é uma proteína pequena situada na fase externa da membrana interna da mitocôndria o que lhe permite cumprir sua função na cadeia de transporte de elétrons. -Proteínas Fe-S são proteínas onde o ferro está associado a átomos de enxofre de resíduos de cisteína, estes centros de Fe-S podem variar desde estruturas simples com um único átomo de ferro até centros mais complexos com dois ou quatro átomos de Fe. -Os transportadores de elétrons da cadeia respiratória estão organizados em 4 complexos enzimáticos na membrana mitocondrial: ➢ Complexo I: NADH até Coenzima Q ➢ Complexo II: succinato até coenzima Q ➢ Complexo III: coenzima Q até citocromo c ➢ Complexo IV: citocromo c até O2 ● Complexo I: faz a transferência exergônica (catabolismo) de um íon hidreto do NADH para a coenzima Q e um próton da matriz e também faz a transferência endergônica (anabolismo) de quatro prótons da matriz para o espaço intermembranoso. ● Complexo II: Também chamado succinato desidrogenase é a única enzima do ciclo de Krebs ligada a membrana que possui dois grupos prostéticos e quatro proteínas diferentes . Uma proteína possui um FAD ligado a um centro Fe-S com quatro átomos de ferro. Uma segunda proteína Fe-S também está presente. Os elétrons passam pelo succinato para o FAD e através dos centros Fe-S para a coenzima Q. ● Complexo III: Também chamado ubiquinona-citocromo c oxidorredutase, acopla a transferência de elétrons do QH2 para o citocromo c com o transporte vetorial de prótons da matriz para o espaço intermembranoso. O citocromo c é uma proteína solúvel do espaço intermembranoso e após o seu heme aceitar o elétron do complexo III o citocromo c se move em direção ao complexo IV para doar o elétron para um centro de cobre nessa enzima. ● Complexo IV: No passo final da cadeia respiratória, o complexo IV, também chamado citocromo oxidase, transporta dois elétrons do citocromo c para o oxigênio molecular reduzindo-o a H2O. O complexo IV é uma proteína grande da membrana mitocondrial interna. -Síntese de ATP: a força motriz dos prótons gerada na cadeia respiratória é utilizada na síntese de ATP pela ATP sintase (gradiente de pH/ concentração auxilia na formação de um potencial elétrico através da membrana). -A velocidade da respiração (consumo de O2) na mitocôndria é regulada, ela geralmente é limitada pela disponibilidade do ADP.
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