Metabolismo dos Carboidratos e Ciclo de Krebs

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Metabolismo dos Carboidratos
Respiração celular - Quando em presença de
oxigênio, é um processo catabólico.
Vias catabólicas que compreendem a
respiração celular:
1. Via Glicolítica (Glicólise): acontece ou
não na presença de O2.
2. Ciclo de Krebs - Na presença de O2
3. Fosforilação Oxidativa - Na presença
de O2.
Glicólise:
- Via central do catabolismo da glicose.
- Em eritrócitos, a medula renal,
cérebro e esperma, a glicose por meio
da glicólise, é a principal ou mesmo
única fonte de energia metabólica.
- Fermentação é a degradação
anaeróbia da glicose.
Transformação de uma moléculas de Glicose
(C6) em duas moléculas de piruvato (C3).
Conjunto de dez reações metabólicas,
incluindo fosforilação, REDOX, isomerização e
tendo a participação de coenzimas NAD que
serão reduzidas a NADH.
Ocorre no citosol de todas as células animais
e vegetais, é necessário transporte intracelular
da glicose.
Glut 4 - Dependem de insulina.
Glut 5 - Presentes nas células do intestino
delgado.
Fase preparatória da Glicólise
Conversão de uma glicose 6c para dois
gliceraldeídos 3p (3c).
Gasta 2 ATP.
Fase de pagamento da Glicólise:
Conversão oxidativa do gliceraldeído em
piruvato.
Produz 4 ATP e 2 NADH.
Saldo - 2 ATP e 2 NADH
Ou seja, é pouco ATP porém depende do
organismo, aos anaeróbios, é bastante.
Fases regulatórias da Glicólise:
3 enzimas sofrem regulação:
Hexoquinase
Fosfofrutoquinase 1
Piruvato quinase
Glicose - Glicose-6-fosfato
Primeira reação preparativa: fosforilação
da glicose, gasto de 1 ATP, reação
irreversível. Ocorre no Citosol.
Frutose-6-fosfato - Frutose 1,6 bifosfato
Reação negativa, favorável
Fosforilação da frutose 6-P, gasto de ATP,
reação irreversível.
Fosfoenolpiruvato - piruvato
Transferência do grupo fosfato de alta
energia do grupo carboxila do PEP para o
ADP formando ATP + piruvato.
Fontes de carboidratos: Polissacarídeos,
monossacarídeos e dissacarídeos
abastecendo a via glicolítica.
Anaerobiose
Fermentação lática (vertebrados, vegetais
superiores e alguns microrganismos).
Usa-se o saldo de NADH para reduzir o
piruvato em LACTATO.
Oxida, regenerando o NAD +.
Fermentação alcoólica (leveduras,
microrganismos e algumas plantas)
Regenerar o NAD+ e produzir ATP
glicólico.
A captação da glicose e a glicólise é cerca
de 10x mais rápidas na maioria dos
tumores sólidos.
Células cancerosas inicialmente possuem
rede capilar sanguínea ineficiente
(hipóxia).
Glicólise anaeróbica (ATP).
Em função do aumento da glicólise em
células tumorais, elas apresentam menos
mitocôndrias e menos ATPs via
fosforilação.
Células tumorais apresentam uma
superprodução de enzimas glicolíticas
(Isoenzimas da Hexoquinase)e é
insensível à glicose-6p).
Ciclo de Krebs
- Em células eucarióticas e muitas
bactérias
- O piruvato é oxidado a CO2 e
H2O.
- Essa fase aeróbica do catabolismo
é chamada de Respiração Celular.
- Região central do metabolismo:
Vias de degradação chegando a
ele, e vias anabólicas principiando
dele.
Combustíveis orgânicos são oxidados =
moléculas com 3 C.
Grupos acetil são introduzidos no ciclo Ac.
Cítrico - oxidações até CO2. A energia
liberada é conservada em NADH E
FADH2.
Estes cofatores reduzidos são oxidados
(saída de H e elétrons). Grande
quantidade de energia é liberada ATP =
fosforilação oxidativa.
Coenzima A: Não penetra na Matriz
mitocondrial.
Do Acetil - CoA a Citrato - ocorre
condensação de 2 moléculas.
Descarboxilação do Piruvato
Ciclo de Krebs = ANFIBÓLICA, participa
de eventos anabólicos e catabólicos.
Reações Anapleróticas: São realizadas
para reposição dos intermediários do ciclo
quando em baixas devido as reações
anabólicas.
Regulação do Ácido Cítrico:
- Assegura a produção de
intermediários e de produtos nas
velocidades necessárias para a
célula
- Evita superprodução e
consequente desperdício de
intermediários.
Fosforilação Oxidativa
3º e último passo do metabolismo
produtor de energia, a respiração celular.
É o processo no qual a energia gerada
pela cadeia transportadora de elétrons
mitocondrial (CTE) é conservada na forma
de ATP.
Cadeia Transportadora de elétrons
(CTE)
4 complexos enzimáticos inseridos na
matriz mitocondrial interna
4 reações de oxidação-redução
conduzem os elétrons ao longo da
membrana de um complexo, para o
outro até alcançarem seu destino final:
oxigênio.
A energia do transporte é usada por
esses complexos para bombear prótons
através da membrana interna.
O fluxo inverso destes prótons de volta
para a matriz mit. gera ATP
A produção de ATP (F.O) é um
processo endergônico, separado do
transporte de elétrons até o O2
(exergônica), mas estão intimamente
relacionados.