A maior rede de estudos do Brasil

Grátis
39 pág.
APOSTILA BIOQUÍMICA BASICA METAB. CARBOIDRATOS LIPIDEOS E PROTEINAS

Pré-visualização | Página 3 de 8

devolvido à matriz mitocondrial, onde 
estará pronto para se unir a outra molécula de acetilCoA e recomeçar o ciclo.
Os elétrons e íons H+ que foram liberados nas reações são apreendidos por moléculas 
de NAD, que se convertem em moléculas de NADH, e também pelo FAD (dinucleotídeo de 
flavina-adenina), outro aceptor de elétrons.
No ciclo de Krebs, a energia liberada em uma das etapas forma, a partir do 
GDP (difosfato de guanosina) e de um grupo fosfato inorgânico (Pi), uma molécula 
de GTP (trifosfato de guanosina) que difere do ATP apenas por conter a guanina como base 
nitrogenada ao invés da adenina. O GTP é o responsável por fornecer a energia necessária a 
alguns processos celulares, como a síntese de proteínas.
Podemos concluir que o ciclo de Krebs é uma reação catabólica porque promove a 
oxidação do acetilCoA, a duas moléculas de CO2, e conserva parte da energia livre dessa 
reação na forma de coenzimas reduzidas, que serão utilizadas na produção de ATP na 
fosforilação oxidativa, a última etapa da respiração celular.
O ciclo de Krebs também tem função anabólica, sendo por isso classificado como um 
ciclo anfibólico. Para que esse ciclo tenha, ao mesmo tempo, a função anabólica e catabólica, 
as concentrações dos compostos intermediários formados são mantidas e controladas através 
de um complexo sistema de reações auxiliares que chamamos de reações anapleróticas. Um 
exemplo de reação anaplerótica é a carboxilação de piruvato para se obter oxalacetato, 
catalisado pela enzima piruvato carboxilase.
Objetivos do ciclo
17
- FORMAR NADH E FADH2 PARA ALIMENTAR A CADEIA RESPIRATÓRIA
- SEM AS REAÇÕES DO CICLO A SÍNTESE DE ATP É COMPROMETIDA
- ATUA NO CATABOLISMO, UMA VEZ QUE GLICOSE, LIPÍDEOS E AMINO ACIDOS SÃO 
OXIDADOS VIA CICLO DE KREBS
- POSSUI TAMBÉM FUNÇÕES ANABÓLICAS. ALGUNS DE SEUS INTERMEDIÁRIOS SÃO 
UTILIZADOS NA BIOSSÍNTESE
PRODUTOS DO CICLO:
- ELÉTRONS ENERGIZADOS E IONS H+ QUE SERÃO CAPTURADOS PELO NADH E FADH2
2 MOLÉCULAS DE GTP – MOLÉCULA QUE LIBERA ENERGIA, POIS É SEMELHANTE AO 
ATP.
- 4 MOLÉCULAS DE GÁS CARBÔNICO
O que ocorre depois? Como ocorre a síntese de ATP?
Fosforilação oxidativa
As moléculas de NADH e FADH2 provenientes do ciclo de Krebs liberam os elétrons 
energizados e os íons H+. Os elétrons assim liberados - e também aqueles provenientes da 
glicólise - passam por uma série de enzimas transportadoras (citocromos e quinonas) 
presentes nas membranas internas da mitocôndria.
A esse complexo de proteínas com função enzimática dá-se o nome de cadeia 
respiratória e, durante a passagem através dela, os elétrons perdem energia que é, então, 
armazenada em moléculas de ATP.
18
Ao final da cadeia respiratória, os elétrons menos energizados e os íons H+ combinam-se 
com átomos provenientes do gás oxigênio, formando seis moléculas de água. Fosforilação 
oxidativa é a reação em que se formam as moléculas de ATP com a energia liberada pelos 
elétrons durante sua passagem pela cadeia respiratória, tendo o gás oxigênio ao final dela.
Embora o gás oxigênio só participe da fosforilação oxidativa, na sua ausência também não 
acontece o ciclo de Krebs, razão pela qual dizemos que essas são etapas aeróbicas da 
respiração celular. Na ausência desse gás, alguns organismos realizam a fermentação, onde a 
quebra da glicose forma duas moléculas de ATP e ácido pirúvico, que é transformado em ácido 
lático ou etanol, dependendo do organismo.
SÍNTESE DE ATP
A síntese de ATP ocorre devido a energia liberada no transporte de elétrons, em 3 
pontos específicos a quantidade de energia produzida é suficiente para impulsionar a síntese 
de ATP. São eles: complexo I, III e IV. Nestes locais, além do transporte de elétrons ocorre a 
formação de um gradiente de prótons, os quais são enviados para o espaço intermembranas. 
Os prótons (H+) RETORNAN a matriz mitocondrial via FOF1ATPase (enzima que realiza a 
síntese de ATP). Este gradiente de prótons energiza a enzima que acopla uma molécula de 
ADP + Pi (fosfato inorgânico) – formando ATP.
ATENÇÃO: O TRANSPORTE DE ELÉTRONS DEVE OCORRER EM CONJUNTO COM A 
FORMAÇÃO DO GRADIENTE DE PRÓTONS (AMBOS SÃO NECESSÁRIOS A SÍNTESE DE 
ATP).
INIBIDORES – Substâncias que bloqueiam o transporte de elétrons. Temos como exemplo: 
amital, rotenona, cianeto, monóxido de carbono
DESACOPLADORES – Normalmente são ionóforos (ligam-se aos prótons), ou proteínas que 
abrem canais na membrana da mitocôndria, fazendo com que os prótons retornem a matriz 
sem passar pela enzima que sintetiza ATP. Os desacopladores desfazem o gradiente de 
prótons necessário a síntese de ATP
19
O cianeto inibe a entrega dos elétrons ao seu aceptor final que é o oxigênio. O cianeto liga-se 
ao oxigênio impedindo-o de receber os elétrons do transporte. A síntese do ATP é totalmente 
bloqueada. 
REGULAÇÃO GLICÓLISE/GLICONEOGÊNESE
O fluxo de glicose para glicólise está regulado pelos níveis de ATP, que atuam como 
moduladores sobre a atividade de algumas enzimas alostéricas, especialmente a 
fofofructoquinase-1 (PFK-1) e a piruvato quinase. Produzindo menos ATP, de acordo com as 
necessidades e também considerando a ação hormonal e o momento metabólico.
A glicose-6-fosfato pode ir para outras vias secundárias de oxidação, sendo a enzima 
PFK-1 quem direciona a glicose para a rota glicolítica. A PFK-1 é uma enzima alostérica que é 
inibida pelo ATP, o qual se une ao sitio alostérico da enzima, diminuindo sua afinidade pela 
fructose-6-fosfato, seu substrato natural. O ADP e o AMP podem reverter a inibição causada 
pelo ATP, o que os torna moduladores estimulatórios da PFK-1. O citrato, primeiro metabólito 
intermediário do ciclo de Krebs, incrementa o efeito inibitório do ATP sobre a PFK-1, pois sua 
presença é indicativa de que as necessidades de energia da célula estão cobertas.
Contudo, o regulador alostérico mais significativo da PFK-1 é a fructose-2,6-difosfato, 
metabólito que ativa fortemente a enzima. Este metabólito é produzido pela enzima PFK-2 a 
partir de fructose-6-fosfato (mesmo substrato da PFK-1). Assim, quando os níveis de fructose-
6-fosfato aumentam, a via glicolítica aumenta sua velocidade devido a ação da fructose-2,6-
difosfato. Este metabólito também inibe a enzima fructose-1,6-difosfatase, que participa da 
gliconeogênese, inibindo este processo biossintético quando está ocorrendo a glicólise. A 
20
fructose-2,6-difosfato é desfosforilada pela enzima fructose-difosfatase-2 (FBP-2) que está 
regulada pelo hormônio glucagon, via cAMP. Este hormônio estimula a gliconeogênese. 
Portanto, quando diminui o nível de fructose-2,6-difosfato, é inibida a glicólise e estimulada a 
gliconeogênese.
A piruvato quinase, segunda enzima regulatória da glicólise, é inibida por altos níveis de 
ATP em forma alostérica, diminuindo a afinidade da enzima por seu substrato (PEP). Também 
é inibida por acetil-CoA e por ácidos graxos de cadeia longa, os quais também constituem 
combustíveis do ciclo de Krebs.
QUADRO COMPARATIVO: GLICÓLISE / GLICONEOGÊNESE
GLICÓLISE GLICONEOGÊNESE
HORMÔNIO: INSULINA GLUCAGON E EPINEFRINA
1) HEXOQUINASE 1) GLICOSE 6- FOSFATASE
2) FOSFOFRUTOQUINASE 1 
(PFK 1)
ATP --- INIBE
ADP E AMP ------ ESTIMULAM
CITRATO - INIBE 
REGULADOR ALOSTÉRICO – 
FRUTOSE 2,6 DIFOSFATO – ATIVA
2 FRUTOSE 1,6 DIFOSFATASE 
REGULADOR ALOSTÉRICO – 
FRUTOSE 2,6 DIFOSFATO - INIBE
3) PIRUVATO QUINASE
ATP – INIBE
ACETIL COA E ÁCIDOS GRAXOS DE 
CADEIA LONGA - INIBEM
4) PIRUVATO CARBOXILASE
ACETIL COA – ATIVA 
ADP e AMP - INIBEM
GLICONEOGÊNESE: BIOSSÍNTESE DE GLICOSE
21
 A gliconeogênese é a síntese de glicose