Bioquímica

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Bioquímica: Ciclo de Krebs
Reação piruvato em Acetil-CoA: mais complexa
Etapas da Respiração celular: 
1° Oxidação (retirar H ricos em energia) parcial até formar acetil-Coa
2° Oxidação total da matéria orgânica (Ciclo de Krebs) que é alimentado pelo Acetil-CoA, retira O e É passa para o NAD e FAD
3° Cadeia respiratória: produto final CO2 e H2O para produção de ATP, fosforilação oxidativa, carreadores de elétrons NAD e FADH2 e produz ATP
Ciclo de Krebs
O piruvato não entra no ciclo, quem entra é a molécula oxidada, o acetil CoA. A célula converte piruvato, através da piruvatodesidrogenase, em Acetil-CoA. 
Aminoácidos também podem ser convertidos em Acetil-CoA, ácidos graxos, lipídios, carboidratos...
Conversão do piruvato em acetil-CoA: envolve 5 reações químicas, 3 enzimas e 5 coenzimas.
Localização: ocorre na matriz mitocondrial
Mitocôndria possui uma membrana externa (permeável) existem canais chamados porinas que possibilitam a passagem de moléculas e íons, inclusive do piruvato. Mas na membrana interna não é permeável, precisando de transportador de membrana para por o piruvato para dentro, que são os transportadores de monocarboxilato. 
Acontece uma descarboxilação oxidativa para a conversão do piruvato em Acetil-CoA, que seria uma retirada de Co2 e retirar H e elétrons, de tal forma que produza o acetil-CoA. Acontece em 5 etapas, 3 enzimas (e1,e2 e e3 – piruvato desidrogenase, diidrolipoil transacetilase e diidrolipoil desidrogenase) e 5 coenzimas (TPP, NAD, FAD, COA e LIPOATO). 
A coenzima A (COA) – possui na sua fração terminal um grupo tiol (S-H) muito reativo (ENXOFRE HIDROGENIO) ela sempre se liga através dessa fração terminal, devido a sua reatividade. 
Piruvato entrou na matriz mitocondrial, através das 5 reações converte em acetil CoA, depois disso que entra no Ciclo de Krebs, as enzimas são as responsáveis por essa conversão
A célula esta ativando a molécula para essa entrada
Cofatores enzimáticos: qualquer componente químico adicional necessário para o funcionamento da enzima pode ser inorgânico (íons inorgânicos que seja ligam ao sitio catalítico da enzima) ou fatores orgânicos (coenzimas) estão ligados no sitio ativo da enzima
COENZIMAS:
-TPP-Ligado no sitio catalítico da enzima E1
-FAD-ligado fortemente na E3
-COA-ligado fracamente na E2
-LIPOATO-ligado na E2
-NADH-ligado fracamente na E3
1° reação: -catalisada por E1
-Descarboxilação (retirar Co2 do piruvato), sobra grupo acetil que se liga na coenzima TPP que esta ligada na E1
-forma hidroxietil-tpp
2° reação: - catalisada por E1
-grupo acetil transferido para o lipoato (coenzima ligada E2) tem um braço lipídico muito flexível, alongado, que se desloca para o sitio catalítico da E1 p/ E3
-lipoato esta na forma oxidada, possui 2 enxofre na sua terminação, na forma original está oxidada (sem hidrogênio). 
-grupo acetil vai para lipoil isina que está oxidada
-Um grupo S liga no H e o outro liga no grupo acetil
-só ouve transferência do grupo acetil, da TPP para Lipoato
3° reação: - catalisada por E2
-grupo acetil transferido para COA, ligado fracamente na E2, formando o que eu quero, que é o acetil CoA
-no lugar do grupo acetil liga-se o H, ai a LIPOATO fica totalmente reduzida
-lipoilisina esta totalmente reduzida, mas ela precisa voltar na sua forma normal, para capturar novo grupo acetil, ela precisa estar oxidada (precisa retirar 2H)
-precisa retirar esses 2 H da lipoiilisina para capturar esse acetil
4° reação: - catalisada por E3
-oxidação para retirar esses 2 H para serem passados para o Fad, que esta ligado fortemente na E3
-célula retira esses 2H para converter em lipoato oxidada, passados para o FAD que converte em FADH2
-2 H passados para o FAD converte em FADH2 
-fadh2 precisa ser oxidado para capturar novo hidrogênio
5° reação: - catalisada E3
-fadh2 oxidado, hidrogênios retirados passados para o NAD+ -- > NADH
-nad+ ligado fracamente na E3
-células retira 2H (nova oxidação) do FADH2 um passado para o NAD+ NADH e o outro sai na forma de prótons livres
Na reação 4 e 5 acontece uma oxidação
PDH (COMPLEXO DA PIRUVATO DESIDROGENASE) responsável por essa conversão do piruvato em Acetil CoA.
Forma-se NADH que vai para a cadeia respiratória, para gerar ATP
Forma também CO2 que vai para fora, corrente sanguínea e eliminada pelos pulmões.
Agora Acetil CoA entra no Ciclo de Krebs ou ciclo do ácido cítrico
-possui 8 reações
-oxidação total da matéria orgânica
Glicogênio – glicose – 
Triacilglicerol – ac graxos 
Proteínas – aminoácidos 
(origem do acetil CoA), algumas vias metabólicas alimentam o ciclo de Krebs, são as origens do acetil-CoA
Funções do ciclo de Krebs: - oxida cetil coa em co2 e h2o para retirar elétrons para a cadeia respiratória e gerar atp
-possui intermediários metabólicos utilizados para a síntese de outras moléculas 
-grande gerador de ATP
Reações do ciclo de Krebs
-São 8 reações
-acetil CoA produzido entra no ciclo
-possui 2 carbonos
- em cada volta do ciclo de Krebs os intermediários metabólicos são regenerados, não são consumidos. O acetil coa é consumido
-4 reações acontece uma oxidação, nas outras 4 uma preparação para na próxima etapa oxidar
- o nadh formado vai para cadeia resp para formar atp
-ciclo de Krebs forma 1 atp, forma 3 nadh e 1 fadh2
-forma pouco atp, mas indiretamente forma outras moléculas energéticas
1° reação: acetil CoA produzido entra no ciclo de Krebs (2c)
-acetil coa (2c) + oxoloacetato (4c) = 6c citrato
-o grupo metil do acetil coa vai se ligar com o grupo carbonil C=O do oxoloacetato
- o oxoloacetato tem atração pelo sitio catalítico da enzima, que sofre ajustes induzidos (esse substrato) para ter o encaixe perfeito. Quando entra o acetil coa se liga ao oxoloacetato, tudo acontece no sitio catalítico da enzima, onde a mesma se fecha para ter o ajuste induzido. E assim acontecem as reações químicas. 
-forma o citroil – coa (intermediário metabólico)
-enzima: citrato sintase
-a coa vai sair, acontece uma hidrolise e sobra o citrato, que é a molécula que eu quero formar.
-essa coenzima A que foi liberada vai ser regenerada para formar um novo grupo acetil. Ela é reciclada para participar da descarboxilação oxidativa de outra molécula de piruvato, do complexo piruvato desidrogenase
2° reação: -enzima aconitase
-isocitrato é mais facilmente oxidado do que o citrato
-apenas troca a posição do grupo hidroxila
-vai para o carbono de baixo
-inicialmente produz uma desidratação, quando desitrada forma um intermediário cis aconitato e depois reidrata a molécula de agua. A hidroxila vai para o carbono de baixo, só para mudar a posição da hidroxila porque o isocitrato é mais facilmente oxidado. 
3°reação: descarboxilação oxidativa
-retira grupo Co2, eliminado pelos pulmões e na sequencia oxida. Retira 2 hidrogênios do isocitrato e passa para o Nad+ ou NadP+ e converte em NadH e o outro H fica na matriz mitocondrial 
-forma alfa cetoglutarato
-Enzima: isocitrase desidrogenase
4° reação: - alfa cetoglutarato convertido em succnil coa
-outra descarboxilação oxidativa
-catalisada pela enzima em uma única etapa
-retirada do co2 
-diferente essa descarboxilação
-envolve complexo enzimático para converter piruvato em acetil coa
-complexo alfa ceto glutarato desidrogenase
-10 enzimas em 5 coenzimas
-forma nadh e prótons H+
5° reação: transformação de succinil coato a succinato
-gera o primeiro ATP
-succinil coa sintase é a enzima
-o succinil COA vai se ligar ao sitio ativo catalítico da enzima histidina na posição 246
-ocorre um ajuste induzido
-entra um grupo fosfato inorgânico no lugar da coenzima A 
-fosfato sai e se liga na enzima, formando o Succinato
-o fosfato se liga na enzima histidina na posição 246 que se liga ao GTP para formar ATP
-a enzima sem o grupo fosfato está pronta para regenerar para um novo ciclo
-depois de formado o GDP ele doa o grupo fosfato para o GTP para formar ATP
6° reação: - conversão de succinato a fumarato
-primeiro e único FADH2 formado, que vai para a cadeia respiratória para gerar ATP
-oxidação (retirada de H, elétrons e ions) passando para o NAD ou FAD 
-NAD-> NADH
-FAD -> FADH2
7° reação: - hidratação da molécula
-fumarato em malato
-enzima fumarase
-hidrata para que na próxima ocorra oxidação
8° reação: malato em 
-malato regenera o oxoloacetato
-oxidação, retira 2 H do malato e passa para o NAD ou para o FAD, mas nesse caso passa o NAD
-um passa para o NAD e o outro fica na forma de prótons livres
-malato desidrogenase é a enzima
Balanço geral do ciclo de Krebs: 
-3 NADH
-1 FADH2
-1 ATP (GDP)
-2 CO2