Resumo de Glicólise , cilco de krebs e cadeia transportadora de életrons

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Disciplina de Bioquímica - Profa. adriana souza torsoni
Resumo de GLICÓLISE
O metabolismo celular é dividido em 2 tipos: anabolismo e catabolismo.
O anabolismo é a fase construtiva do metabolismo, nesta fase a célula utiliza energia para produzir moléculas necessárias a realização de muitas funções no organismo. O catabolismo, no entanto, é a fase destrutiva, onde moléculas complexas são degradadas liberando energia que será utilizada na produção do ATP (adenosina trifosfato). Durante o catabolismo também é liberado elétron que é captado pela coenzima NAD+, por exemplo, transformando-se em NADH. Esta coenzima posteriormente produzirá ATP na cadeia transportadora de elétrons. Assim no metabolismo existem vias anabólicas e vias catabólicas. Em geral as vias catabólicas são vias que produzem energia e as vias anabólicas são vias consumidoras de energia.
A via central do metabolismo é chamada de via glicolítica ou glicólise. É através desta via que a glicose é inicialmente degradada e libera parcialmente a energia nela contida.
A glicólise ocorre no citoplasma celular e é constituída por 10 reações enzimáticas. No início da via ocorrem 5 reações enzimáticas que consomem energia (2 ATP). Nas reações que se seguem são produzidos 4 ATP e 2 NADH para cada molécula de glicose que iniciou a via. 
Em condições aeróbicas a glicose é totalmente oxidada a CO2 e H2O, através do ciclo de Krebs e da cadeia de transporte de elétrons. No entanto, em condições anaeróbicas a glicose dará origem a 2 moléculas de lactato ou 2 de etanol, dependendo do organismo e do tipo de metabolismo. Alguns organismos em condições anaeróbicas produzem o etanol pela fermentação alcoólica e outros podem produzir o lactato, através da fermentação láctica. Este último tipo é de grande importância para produção de energia durante a atividade física intensa, onde as células musculares podem realizar o metabolismo na ausência do oxigênio. A transformação do piruvato em ácido láctico ou etanol é um passo essencial para a manutenção da célula, uma vez que nessa transformação o piruvato recebe os prótons e elétros da coenzima NAD reduzida e, dessa forma, a coenzima volta a ficar na forma oxidada. A quantidade de energia liberada durante a glicólise anaeróbica é muito menor do que se ela fosse totalmente oxidada a CO2 e H2O, como ocorre na presença de oxigênio.
A entrada de glicose na via glicolítica é regulada, assim como a velocidade desta via. Durante a via glicolítica as enzimas hexoquinase, fosfofrutoquinase e piruvato quinase são as responsáveis pela regulação da via. A regulação do metabolismo é muito importante para evitar o gasto de nutrientes no catabolismo sem que a célula esteja precisando de energia.
Resumo do CICLO DE KREBS
O passo seguinte da degradação da glicose ocorre no interior da mitocôndria (matriz mitocondrial) e é chamado de ciclo de Krebs. O ciclo de Krebs somente ocorre em condições aeróbicas, isto é, na presença de oxigênio. Para dar início ao ciclo é necessário que o piruvato, formado na via glicolítica, seja transformado em acetil-CoA que posteriormente será oxidado no ciclo de Krebs. Durante o ciclo ocorrem oito passos enzimáticos que realizam a completa oxidação do acetil-CoA liberando 3 NADH e 1 FADH2, 1 GTP (ATP) e ainda 2 CO2 para cada ciclo, isto é, para cada volta completa através dos oitos passos enzimáticos. No primeiro passo enzimático do ciclo de krebs o acetil-CoA (2C) se condensa com o oxaloacetato (4C) formado o citrato (6C). Nas reações seguintes ocorrerá a descarboxilação desta molécula (produção de CO2), a desidrogenação (produção de NADH e FADH2) e a liberação de energia (GTP). Então para cada molécula de glicose que inicia a via glicolítica teremos 2 voltas no ciclo de Krebs, já que são formados 2 moléculas de piruvato como produto final da via glicolítica. 
Como todas as vias metabólicas o ciclo de Krebs também é regulado através de compostos que impedem a realização do ciclo inutilmente, como o ATP. As enzimas do ciclo que são responsáveis pela regulação do mesmo são a citrato sintase, a isocitrato desidrogenase e alfa-cetoglutarato desidrogenase.
Resumo da CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS
Com a completa oxidação da glicose muitas coenzimas (NADH e FADH2) foram reduzidas ao captar prótons e elétrons liberados. Estas coenzimas necessitam agora serem reoxidadas na mitocôndria para dar continuidade à quebra de mais moléculas de glicose e possibilitar a formação de ATP. Então o próximo passo no metabolismo é o transporte de elétrons através de proteínas e outros compostos que estão localizados na membrana interna da mitocôndria. Estes compostos constituem a cadeia transportadora de elétrons. São eles que irão transportar os elétrons até o oxigênio reduzindo-o e formando água. Durante este transporte, em alguns pontos da membrana, ocorre a expulsão de prótons para fora da mitocôndria (bomba de prótons). Essa expulsão de prótons para o espaço intermembranas acaba formando um gradiente de prótons, devido a uma grande diferença na concentração dos mesmos na matriz e no espaço intermembranas. Quando os elétrons caminham pelos transportadores, uma grande quantidade de energia é liberada e esta energia é utilizada para jogar o próton para fora.
Da mesma maneira que para jogar o próton para fora foi utilizada energia, quando os prótons retornam através de um complexo chamado FoF1 ATPase ou ATP sintase, que está localizado na membrana interna da mitocôndria, a energia liberada é utilizada para produzir ATP. Assim, para cada par de elétrons doado pelo NADH são produzidos 3 ATP. No entanto, o FADH2, doa seu par de elétrons em uma posição diferente do NADH e somente 2 prótons são jogados para fora, produzindo apenas 2 ATP, quando estes voltam pelo complexo ATP sintase. A cadeia transportadora pode ser inibida em diferentes pontos, como, por exemplo, pelo cianeto, monóxido de carbono, antimicina, malonato e etc. Estes inibidores do transporte de elétrons impedem que o oxigênio seja reduzido e com isso acabam paralisando também o ciclo de Krebs. Outro grave efeito sobre a mitocôndria é o processo de desacoplamento, onde o gradiente de prótons deixa de existir. Este mecanismo pode ser causado, por exemplo, pelo 2,4 DNF, um agente químico que promove o desacoplamento da mitocôndria. Com o desacoplamento, o gradiente está desfeito impedindo a síntese do ATP. Com o desacoplamento da mitocôndria a energia do transporte de elétrons é utilizada na forma de calor.