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UCIII: metabolismo TBL: Respiração celular: É dividida em 3 etapas ➢ Glicólise: quebra da glicose, onde fragmentos de 2 C formam um grupo acetil da Acetil-CoA ➢ Ciclo de Krebs: conjunto de reações (oxidação dos grupos acetil) que formam CO2-H2O- NADH-FADH2 ➢ Cadeia respiratória: produção de moléculas de ATP pela oxidação das coenzimas reduzidas levando a transferência de energia para o O2 (cadeia transportadora de elétrons) ou a conservação de energia (fosforilação oxidativa Glicólise: ocorre no citoplasma da célula e pode ser dividida em duas fases ➢ Preparatória: duas moléculas de ATP saõ consumidas antes da clivagem da glicose em 2 partes de 3 carbonos formando um gliceraldeído-3-fosfato o Reação 1: a glicose que entra nos tecidos é fosforilada com o gasto energético de uma molécula de ATP dando origem a glicose-6- fosfato e ADP. Reação irreversível e um dos 3 passos que regulam a glicólise. A fosforilação da glicose na primeira reação impede que esta saia da célula novamente. Ao adicionar um grupo fosfato à glicose, ela torna-se uma molécula carregada negativamente e é impossível atravessar passivamente a membrana celular. Ao manter a glicose aprisionada dentro da célula a glicólise é garantida o Enzima: hexoquinase ➢ Pagamento: formação de 4 moléculas de ATP e o pagamento das moléculas gastas inicialmente. Conservando uma parte e tendo um rendimento líquido de: 4 moléculas de ATP (pagamento) - 2 moléculas de ATP (preparatória) = 2 moléculas de ATP + 2NADH Piruvato x lactato: nos tecidos que funcionam sobre condições anaeróbicas (músculo esquelético durante atividades físicas vigorosas) o piruvato é reduzido a lactato para gerar novamente NAD+ o que permite a continuação da glicólise com baixa produção de ATP. Dado por uma descarboxilação oxidativa (complexo piruvato-desidrogenase) ocorre a remoção do grupo carboxil do piruvato na forma de uma molécula de CO2. Dois outros carbonos do piruvato formam o acetil-CoA totalizando 2 piruvatos= 2 acetil-Coa + 2NADH Ciclo de Krebs: fase aeróbica da respiração celular que ocorre na matriz mitocondrial e a energia é eficientemente conservada durante este processo servindo tanto para processos catabólicos como anabólicos. Não é limitada a conservação energética, ele também determina a formação de intermediários servindo como percursores de vários produtos ➢ Acetil-CoA é oxidado e doa seu grupo acetil ao composto de 4 carbonos (oxaloacetato). Em cada rodada do ciclo entra um grupo acetil (2 carbonos) na forma de acetil-CoA e são removidas 2 moléculas de CO2 ➢ OBS: quem entra no ciclo é a Acetil-CoA proveniente do metabolismo da glicólise (piruvato). Como são formados 2 piruvatos existiram 2 Acetil-CoA e todo o ciclo deve ser multiplicado por 2 ➢ Cada Acetil-CoA é oxidado pelo ciclo de Krebs formando 3 NADH, 1 FADH2 (flavina adenina dinucleotídeo), 1 ATP/GTP e 2 CO2 (x2)= 6NADH, 2FADH2, 2ATP/GTP e 4CO2 ➢ A formação de NADH e de FADH2 é o resultado mais importante do ciclo de Krebs porque essas coenzimas reduzidas contêm a energia armazenada originalmente na glicose e depois em ácido pirúvico. Mais tarde geram muitas moléculas de ATP a partir da cadeia transportadora de elétrons Cadeia respiratória/fosforilação oxidativa: acontece na mitocôndria, onde os elétrons são passados pela cadeia transportadora em uma série de reações redox com entrega de elétrons por NADH e FADH2 ➢ O ATP é a única forma de energia utilizável pelas células. Ocorre a transferência das coenzimas para a formação de ATP e transferência de elétrons das coenzimas para o oxigênio via passagens intermediárias pela cadeia de transporte de elétrons. Ao mesmo tempo há a formação de um gradiente de prótons estabelecendo- se uma concentração diferente de prótons de cada lado da membrana onde ocorre o transporte de elétrons ➢ A cadeia transportadora de elétrons é uma série de proteínas e moléculas orgânicas encontradas na membrana interna da mitocôndria ➢ Fora dos 2 primeiros complexos, os elétrons de NADH e FADH2 percorrem exatamente ela rota. Tanto o complexo I quanto o II passam seus elétrons para um pequeno e ágil carreador de elétrons chamado coenzima Q/ubiquinona e atravessa a membrana entregando os elétrons ao complexo III. Conforme os elétrons percorrem o complexo III mais prótons são bombeados através da membrana e os elétrons são facilmente entregues a outro ágil carreador chamado citocromo C que carrega os elétrons até o complexo IV, onde um último grupo de prótons é bombeado através da membrana ➢ Parte da energia liberada pela passagem de elétrons das coenzimas é usada para bombear prótons (H+), tirando-os da matriz celular e jogando-os no espaço intermembranar estabelecendo um gradiente eletroquímico. Ao final da cadeia de transporte de elétrons, o complexo IV passa os elétrons para o oxigênio, que se divide em 2 átomos de oxigênio que aceitam prótons da matriz formando água ➢ Conforme os prótons fluem a favor do gradiente para a matriz eles passam por uma enzima chamada ATP sintase ou sintetase, que aproveita o fluxo de prótons para sintetizar ATP (4 prótons= 1 ATP). Os elétrons do NADH impulsionam o bombeamento de 10 prótons, resultando na produção de 2,5 ATPs. Os elétrons do FADH2 impulsionam o bombeamento de apenas 6 prótons, reusultando na produção de cerca de 1,5 ATP Forma-se no final 32 ou 38 ATP glicóli se Piruva to para Acetil -Coa Ciclo de Krebs Cadeia respirat ória Molécu las de ATP formad as coenzi mas 2NA DH 2NAD H 6NAD H e 2FAD H2 10NADH (x2,5/3) 2FADH 2 (x1,5/2) 25/30 ATP total Sistema nervoso: Simpático: região torácica e lombar, pré ganglionar menor perto da medula vertebral, acetilcolina- adrenalina ou noradrenalina, excitação da maioria dos sistemas orgânicos exceto do gastrointestinal que ele leva a inibição Parassimpático: região craniana e sacral, pré ganglionar maior perto dos órgãos receptores, acetilcolina- acetilcolina, excitação no gastrointestinal e inibição nos outros sistemas orgânicos Chega raiz anterior e volta pela raiz posterior Resposta final depende do neurotransmissor e da sua resposta Antes que a acetilcolina, norepinefrina ou epinefrina secretadas por terminação nervosa autônoma possam estimular um órgão efetor, elas devem primeiro se ligar a receptores específicos nas células efetoras. O receptor fica na parte exterior da membrana celular, ligado com o grupamento prostético a uma molécula proteica que atravessa toda a membrana celular. A ligação da substância transmissora ao receptor, causa alteração conformacional na estrutura da molécula proteica. Por sua vez, a molécula proteica alterada excita ou inibe a célula, geralmente por: causar alteração da permeabilidade da membrana celular para um ou mais íons; ativar ou inativar a enzima, ligada do outro lado do receptor proteico. Tônus simpático ou parassimpático: Como estão continuamente ativos, e a intensidade da atividade basal é conhecida como tônus simpático e tônus parassimpático, respectivamente