Módulo III - Problema 5

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Módulo III - Problema 5
Objetivos:
1. Compreender o metabolismo aeróbico da glicose (glicólise, ciclo de Krebs e cadeia transportadora de e-)
2. Compreender o metabolismo anaeróbio da glicose (ATP livre, fosfocreatina, fermentação lática).
O metabolismo energético começa pela quebra da glicose pela glicólise que ocorre da seguinte forma:
· Na parte “a” são formadas duas moléculas de gliceraldeído-3-fosfato e ambas passam pela fase de pagamento
· O piruvato é o produto final da segunda fase 
· Fosforilação da Glicose
· Reação reversível
· Fosforilação da glicose com produto a glicose-6-fosfato
· O grupo fosfato vem da molécula de ATP
· Reação mediada pela enzima hexoquinase.
· Cofator é o Mg++
· Verdadeiro substrato da enzima é o MgATP—
· Conversão da glicose-6-fosfato em frutose-6-fosfato
· Reação catalisada pela enzima fosfoexose isomerase
· Cofator também é o Mg++
· Fosforilação da frutose-6-fosfato em frutose-1,6-bifosfato
· Reação irreversível
· Catalisada pela enzima fosfofrutoquinase-1 (PFK-1)
· Enzima reguladora
· Representa o ponto principal de regulação da glicólise
· Atividade aumentada sempre que o suprimento de ATP na célula se torna baixo
· Clivagem da frutose-1,6-bifosfato
· Catalisada pela enzima frutose-1,6-bifosfato adolase
· Reação reversível
· Gera 2 trioses fosfato diferentes:
· Gliceraldeído-3-fosfato
· Diidroxiacetona fosfato
· Interconversão das trioses fosfato
· Triosefosfato isomerase converte a diidroxiacetona em gliceraldeído-3-fosfato
· Conversão do gliceraldeído-3-fosfato em 1,3-bifosfoglicerato
· Catalisada pela enzima gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase
· Reação que leva a formação de ATP
· NAD+ é o receptor de H+ da reação 
· Liberar coezima reduzida NADH
· Transferência do fosfato do 1,3-bifosfoglicerato para o ADP
· Catalisado pela enzima fosfoglicerato quinase
· Forma o 3-fosfoglicerato e ATP
· Conversão do 3-fosfoglicerato em 2-fosfoglicerato
· Catalisada pela enzima fosfoglicerato mutase
· Reação reversível
· Necessidade do Mg++ na reação
· Desidratação do 2-fosfoglicerato para fosfoenolpiruvato
· Catalisado pela enzima enolase
· Transferência do grupo fosforil do fosfoenolpiruvato para o ADP
· Reação catalisada pela piruvato quinase
· Cofatores podem ser K+, Mg++ ou Mn++
· Formação do Piruvato
· Balanço mostra um ganho líquido de 2 ATPs ao final da formação do Piruvato
· A partir da formação do piruvato, o metabolismo pode seguir por 3 vias:
1. Compreender o metabolismo aeróbico (glicólise, ciclo de Krebs e cadeia transportadora de e-).
· Respiração
· Oxidação completa do piruvado até H2O e CO2
· A respiração ocorre em 3 grandes estágios:
· Oxidação de moléculas de combustíveis orgânicos para liberar fragmentos de 2 átomos de carbono na forma do acetil do grupo acetil-CoA
· Introdução do grupo acetil no ciclo do ácido cítrico o qual eles são oxidados até CO2
· A energia liberada na oxidação é conservada nos transportadores de e- NADH e FADH2
· Oxidação das coenzimas desfazendo-se de H+ e e-
· Os e- são conduzidos através de uma cadeia transportadora de e-
· Formação de moléculas de H2O através do transporte de e-
· Formação de ATP com a grande quantidade de energia liberada no processo de transferência de e-
· Fosforilação oxidativa
· Oxidação do piruvato até a liberação do acetil-CoA
· Processo catalisado por enzimas do complexo piruvato desidrogenase
· 5 cofatores participam do mecanismo dessa reação, sendo todos eles vitaminas
· TPP- tiamina
· FAD- riboflavina
· NAD- niacina
· CoA- pantotenato
· Lipoato
· O complexo do piruvato desidrogenase contem 3 enzimas
· E1-Piruvato desidrogenase-TPP
· E2-Diidrolipoil transacetilase
· E3-Diidrolipoil desidrogenase-FAD
· Ciclo do ácido cítrico (ciclo de Krebs)
· Fosforilação oxidativa
· Redução do O2 a H2O pelos e- doados pelo NADH e FADH2
· Reação ocorre nas mitocôndrias
· Membrana interna impermeável a maioria das moléculas pequenas, passando apenas aquelas que possuem transportadores específicos
· Membrana interna contém componentes da cadeia respiratória e a ATP sintase
· Os e- movem-se do NADH, succinato ou de outro doador de e- por meio de flavoproteínas, ubiquinona, proteínas ferro-enxofre, citocromo para o O2
· Complexo I: NADH até ubiquinona
· Complexo II: succinato até ubiquinona
· Complexo III: ubiquinona até o citocromo C
· Complexo IV: citocromo C até O2
· Para cada par de e- transferidos para o O2, 4 H+ são transferidos para fora pelo complexo I, 4 pelo complexo III e 2 pelo complexo IV
· Gera uma energia potencial na membrana interna
· A ATP sintase possui dois domínios
· Fo
· Proteína integral de membrana
· Possui um poro pelo qual tem um fluxo de prótons 
· F1
· Proteína periférica de membrana
· ATP estabilizado em relação ao ATP na superfície de F1
2. Compreender o metabolismo anaeróbio (ATP livre; sistema creatina fosfato e ciclo do ácido lático).
· Quando os tecidos animais não possuem suprimento suficiente de O2, o NAD+ é regenerado a partir do NADH pela redução do Piruvato à Lactato
· Reação catalisada pela lactato desidrogenase
· O saldo da via anaeróbia é de 2 ATPs
· O lactato (C3H6O3) é mandado para a corrente sanguínea chegando até o fígado onde é convertido novamente em glicose (C6H12O6)
· Ciclo de Cori
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