Resumo - P1 de bioquímica II

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METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS 
 
Glicólise x gliconeogênese 
GLICÓLISE GLICONEOGÊNESE 
Glicose  piruvato Piruvato  glicose 
Processo anaeróbico Processo anabólico 
 Manter glicemia em jejum 
Citosol Parte inicial: mitocôndria/ resto no citosol 
Todas as células Fígado e rim 
Insulina ativa glicólise Glucagon ativa gliconeogênese 
Balanço: 2 NADH citosólico, 2 ATP e 2 piruvatos 4 ATP, 4 GTP e 2 NADH 
**cinase adiciona grupo fosfato e fosfatase retira 
 
 
Enzimas da glicólise 
 Reação catalisada Características 
Hexocinase Glicose + fosfato  glicose-6-fosfato Consumo de 1 ATP 
1ª enzima da glicólise 
I e II – musculo, inibidas por seu 
produto 
IV (glicocinase) – fígado, não é 
inibida pelo produto 
Km IV > I 
PFK-1 (fosfofrutocinase-1) Frutose-6-fosfato + 1 fostato  
frutose-1,6-bifosfato 
Consumo de 1 ATP 
ATP e citrato inibem a reação 
(trabalha mais rápido numa célula 
com pouco ATP) 
AMP e ADP estimulam 
Estimulada pela frutose-2,6-
bifosfato 
Piruvato-cinase Fosfoenolpiruvato  2pivuvato + 2 
ATP 
Última enzima da glicólise 
Ativada por glicose-1,6- bifosfato 
ATP, acetil-CoA, ac graxos e alguns 
aa (alanina) inibem 
Fígado – ação do glucagon, que 
fosforila a enzima e inativa ela 
(ausência de glucagon favorece a 
fosfatase) 
Deficiência: anemia hemolítica 
**obs: o que inibe é modulador alostérico negativo e o que estimula, positivo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Enzimas da gliconeogênese 
 Reação catalisada Características 
Piruvato carboxilase 
PEP carboxicinase 
Piruvato  oxaloacetato 
Oxaloacetato  fosfoenolpiruvato 
Regulada pelo acetil-CoA 
FBPase-1 (frutose-1,6-bifosfatase) Frutose-1,6-bifosfato  frutose-6-
fosfato 
Inibida pela frutose-2,6-bifosfato 
AMP inibe 
Glicose-6-fosfatase Glicose-6-fosfato  glicose Regulada por alteração de expressão 
Menos glicose sanguínea -> mais 
glucagon  aumento da síntese da 
enzima 
 
 
F26BP – modulador positivo da glicólise e negativo da gliconeogênese 
 Sintetizada pela PFK-2 e frutose-6-fosfato pela FBPase-2 
 PFK-2 e FBPase-2 são 2 atividades enzimáticas de uma única proteína bifuncional, sendo reciprocamente 
regulada por insulina e glucagon 
 Glucagon causa fosforilação da proteína bifuncional contendo PFK-2 e PBPase-2 
 Glucagon inativa PFK-2 – diminuindo a síntese de F26BP 
 Insulina ativa PFK-2 
 PKF-2 é inibida por glucagon 
 
 
Insulina x glucagon 
 INSULINA GLUCAGON 
Ativação Glicólise 
Glicogênio sintase 
PKF-1 
PKF-2 
Glicogenólise 
Gliconeogênese 
Glicogênio fosforilase 
FBPase-1 
FBPase-2 
Inativação Glicogênio fosforilase 
FBPase-1 
FBPase-2 
Glicogênio sintase 
PFK-1 
PFK-2 
Piruvato cinase 
Desfosforilação Glicogênio fosforilase 
Glicogênio sintase 
 
Fosforilação GSK-3 (exceção) Glicogênio fosforilase 
Piruvato cinase 
 
Liberado Pelas células pancreáticas beta 
No estado alimentado 
Pelas células pancreáticas alfa 
No estado de jejum 
 
Características Ativa PP1 (fosfatases)  desfosforila 
diversas enzimas 
Ativa protina G  ativa Adenil 
ciclase  sintetiza Camp  ativa 
PKA  fosforila enzimas especificas 
 
 
 
 
CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO 
- acetil-CoA  CO2 
- acetil CoA – 2C + coenzima A 
- ocorre na matriz mitocondrial 
- estágios da respiração celular 
 Estágio 1 
o Formada acetil-CoA 
o Glicólise: no citosol e qndd forma piruvato, na mitocôndria (piruvatoacetil-coA pelo piruvato-
desidrogenase co geração de CO2) 
 Estágio 2 
o Ciclo de Krebs 
o Dentro do ciclo do ácido cítrico: acetil-CoA + oxaloacetato  citrato 
 Citrato é oxidado e libera 2CO2 
 Oxaloacetato é regenerado 
 Estágio 3 
o Transferências de e- do NAD e do FAD para cadeia respiratórios 
 Esses e- são transf para O2, frmando água – fosforilação oxidativa (com síntese de ATP) 
- produção de acetil-CoA 
 Esqueletos de C dos acucares e ac graxos e alguns aa são convertidos ao grupo acetil da acetil-CoA antes de 
entrarem no ciclo do ácido cítrico 
 Enxofre: ponte entre coenzima A e os C obtidos dessa quebra 
 Piruvato  acetil-CoA + CO2 
- complexo da piruvato desidrogenase (PHD) 
 Parte externa = E1 – PHD propriamente dita 
 Parte intermediaria = E2 – di-hidropol-transacetilase 
 Parte interna = E3 – di-hidrolipoil-desidrogenase 
 Essa reação de formação de acetil-CoA é irreversível 
- deficiência de PHD 
 Níveis séricos elevados de lactato, piruvato e alanina (piruvato que recebe grupo amina) 
o Excesso de piruvato é usado por resp anaeróbica (para produzir energia e acumula lactato na célula) 
o Pode levar à acidose láctica crônica 
 Defeitos neurológicos severos 
 Diagnóstico: analise da atividade da PHD em fibroblastos retirados da plete 
 Tratamento: dieta com pouco carboidrato 
- reações do ciclo do ácido cítrico 
 Não há produção de oxaloacetato: a mesma molécula é utilizada e re-sintetizada 
 Oxaloacetato: intermediário da gliconeogênese 
 Piruvato  oxaloacetato para produção de glicose 
 Piruvato  acetil-CoA para produção de energia 
 Não convertemos gordura em glicose – quebra de gordura  acetil-CoA (que perde seus C no ciclo de Krebs 
para chegar em oxaloacetato) 
 Enzimas solúveis na matriz mitocondrial, exceto succinato desidrogenase – membrana mitocondrial interna 
- formação do citrato: citrato sintase  irreversível 
- formação do isocritrato via cis aconitato: aconitase 
- oxidação do isocitrado a alfa-cetoglutarato: isocitrato desidrogenase  produz o primeiro NADH 
- oxidação do alfa-cetoglutarato a succinil CoA e CO2: alfa-cetoglutarato desidrogenase  produz segunda molécula 
de NADH 
- conversão do succinil CoA a succinato: succinil-CoA sintetase 
 Produção de GTP (mesmo valor energético do ATP) 
 Fosforilação a nível de substrato 
- oxidação do succinato a fumarato: succinato-desidrogenaee  produção de um FADH2 
- hidratação do fumarato a malato: fumarase 
- oxidação do malato a oxaloacetato: malato desidrogenase  produz um NADH 
- produtos do ciclo do ácido cítrico: cada acetil-CoA que entra produz 3 NADH, 1 FADH2, 1 GTP e 2 CO2 
 Na fosforilação oxidativa: 1 NADH gerar 2,5 ATP/ 1FADH2 gera 1,5ATP 
 Na terceira linha: NADH pode gerar 3 a 5 ATO (há duas vias) 
o Esse NADH está no citosol e precisa ir para a mitocôndria 
 transferência direta com produção de 5ATP 
 conversão a 2FADH2 antes de entrar na matriz mitocondrial com produção de 3ATP 
 desses 30/32 ATP, 28/30 são produzidos na mitocôndria 
- papel do ciclo do ácido cítrico no anabolismo 
 estado alimentado: glicose  piruvato , acetil-CoA entra no ciclo do acido cítrico produzindo citrato, utilizado 
na produção de ácidos graxos 
 alfa-cetoglutarato: precursor para síntese de alguns aa 
 succinil-CoA: produção de porfirinas e do grupamento heme da hemoglobina 
 oxaloacetato  fosfoenolpiruvato para formar glicose na via da gliconeogênese ou para sintetizar aa 
 oxaloacetato  aa sem ser convertido antes em fosfoenolpiruvato 
 reações anapleróticas: repõem os intermediários do ciclo esgotados 
- regulação do ácido cítrico 
 pela necessidade energética 
 4 pontos de regulação alostérica (altas concentrações de ATP NÃO ativam o ciclo do ácido cítrico) 
o Mts ac graxos na mitocôndria: regulação negativa pq essas moléculas podem ser oxidadas em grande 
qtd de ATP 
o Grande intensidade de oxidação na célula  produção de AMP: muito AMP  pouco ATP 
o Muito CoA sem acetil  preciso formar acetil-CoA 
o Ca++ em excesso no musculo  necessidade de ATP para contração muscular 
- mutação de enzimas do ciclo do ácido cítrico e câncer 
 Mutação no gene da fumarase  acumulo de fumarato  tumores no musculo liso (leiomas) e nos rins 
 Mutação no gene da succinato-desidrogenase  acumulo de succinato  tumores da glândula suprarrenal 
(feocromocitomas) 
 Mutação da isocitrato desidrogenase  tumores nas células da glia (gliomas) – a enzima selvagem converte o 
isocitrato  alfa-cetoglutarato e a mutante: alfa-cetoglutarato2-hidroxiglutarato, que inibe a enzima 
histona-desmetilasee a alteração de expressão de genes leva a tumores 
- Acetil- CoA não pode ser utilizad o para síntese de glicose pela gliconeogênese. O Acetil-Coa pode seguir por 3 
caminhos: produzir ATP, entrando no CK, produzir corpos cetônicos ou sintetizar ácidos graxos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FOSFORILAÇÃ OXIDATIVA 
- ocorre na matriz mitocondrial 
- principal produto é o ATP 
- NADH e FADH2 (transportadores de e-) precursores da síntese de ATP na mitocôndria: NADH e FADH são moléculas 
que levam os e- para a matriz mitocondrial, doando esses e- para os complexos enzimáticos e, consequentemente, se 
oxidando. Essas moléculas oxidadas retornam ao ciclo de Krebs para pegar mais e-. Logo, são fundamentais para o 
processo de síntese de ATP 
- ATp-sintase catalisa a fomração de ATP quando os prótons H+ fluem do espaço intermembrana para a matriz 
mitocondrial 
- à media que uma molécula de NADH é oxidade na cadeia respiratória, 1 molécula de ATP é produzida, à medida que 
os e- passam pelo complexo III 
- cada molécula de FADH2 oxidada na cadeia respiratori aproduz 1,5 ATP 
- A teoria quimiosmótica de Peter Mitchell propõe um mecanismo para o acoplamento íntimo do transporte de 
elétrons na cadeia respiratória ao processo de fosforilação oxidativa 
- O potencial eletroquímico ao longo da membrana mitocondrial interna, causado pelo transporte de e- é NEGATIVA 
DO LADO DA MATRIZ E POSITIVA NO ESPAÇO INTERMEMBRANAS) 
- o pesticida 2,4-dinitrofenol é capaz de desacoplar o fluxo de elétrons pela cadeia respiratória da síntese de ATP  
Essa substância captura os prótons do espaço intermembrana para a matriz mitocondiral, dissipando o gradiente de 
prótons e prejudicando a força próton-motriz. Dessa forma, os prótons não passam pela ATP sintas, promovendo a 
catálise rotacional, nem os elétrons passam pela membrana pelo transporte enzimático. O emagrecimento está 
relacionado com a pouca produção de ATP e a necessidade de usar outras fontes energéticas para conseguir produzir 
ATP. 
- A proteína termogenina é uma proteína desacopladora, presente no tecido adiposo marrom. Nesse cenário, os 
prótons não voltam pela ATPsintase, mas pela termogenina, e ao voltarem, produzem calor, não ATP. 
- O complexo II da cadeia respiratória é uma enzima do ciclo do ácido cítrico – Succinato Desidrogenase: Succinato -> 
Fumarato, liberando FADH2