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1. Introdu1. Introduççãoão O Piruvato pode seguir dois dois caminhos diferentescaminhos diferentes após a sua formação, dependendo das conduções do meio: Em condicondiçções Anaerões Anaeróóbiasbias: - Formam-se produtos de Fermentação (Etanol e CO2 no caso da fermentação Alcoólica; Ácido Láctico na Fermentação Láctica). Em condicondiçções Aerões Aeróóbiasbias: - Forma-se o Acetil-CoA que vai entrar no Ciclo de Krebs 2. Onde Ocorre?2. Onde Ocorre? Matriz MitocôndrialMatriz Mitocôndrial Esquema GeralEsquema Geral Piruvato + NAD + CoA Acetil-CoA + NADH + H + CO2 I.I. O Piruvato entra na mitocôndria associado a O Piruvato entra na mitocôndria associado a coenzima transportadora de radicais coenzima transportadora de radicais acilacil, , onde se liga atravonde se liga atravéés de seu grupo s de seu grupo sulfidrilasulfidrila terminal, formando a ligaterminal, formando a ligaçção ão tiotioéésterster.. 3. Etapas Da Oxida3. Etapas Da Oxidaçção ão do Piruvato (em Condido Piruvato (em Condiçções ões AerAeróóbias)bias) Vai então ser Vai então ser oxidativamenteoxidativamente descarboxiladodescarboxilado por apor açção de um ão de um complexo complexo multienzimmultienzimááticotico associado associado àà membrana interna da mitocôndria membrana interna da mitocôndria atravatravéés de uma reas de uma reaçção quão quíímica mica irreversirreversíível.vel. CICLO DE KREBS Por que o Ciclo de Krebs é tão complexo? O Ciclo de Krebs ou do ácido cítrico, corresponde a uma série de reações químicas que ocorrem no metabolismo da célula. Descoberto por Sr Hans Adolf Krebs (1900- 1981). O piruvato proveniente da glicose origina o radical acetil presente na acetil-CoA mitocondrial. Mitocôndria Formada por 2 membranas. Membrana externa é lisa e controla a entrada/saída de substâncias da organela. Membrana interna contém inúmeras pregas chamadas cristas mitocondriais, onde ocorre a cadeia transportadora de elétrons. Mitocôndria Cavidade interna é preenchida por uma matriz viscosa, onde podemos encontrar várias enzimas envolvidas com a respiração celular, DNA, RNA e pequenos ribossomos. É nessa matriz mitocondrial que ocorre o ciclo de Krebs Condensação da Acetil-CoA com o Oxaloacetato Ocorre a condensação de acetil-CoA e oxaloacetato formando citrato através da enzima citrato sintase. Formação do α-Cetoglutarato: 1ª Descarboxilação Oxidativa A isocitrato desidrogenase promove a oxidação de isocitrato a α -cetoglutarato com redução de NAD e liberação de CO2 Formação do Succinil-CoA: 2ª Descarboxilação Oxidativa O α-cetoglutarato é transferido a succinil-CoA através da enzima α -cetoglutarato desidrogenase Formação do Succinato: 1 ATP em Nível de Substrato A succinil-CoA sintetase catalisa a transformação de succinil-CoA a succinato em uma reação que forma GTP (guanosina trifosfato) a partir de GPD (guanosina fosfato) e Pi (fosfato inorgânico). O GTP tem o mesmo nível energético do ATP e , portanto, a formação de GTP equivale a formação de ATP. O GTP pode transferir um grupo fosfato ao ADP, produzindo ATP e regenerando GDP por ação da nucleosídeo difosfato quinase: GTP + ADP ↔ GDP + ATP Oxidação do Succinato a Fumarato: O aceptor de elétrons é o FAD O succinato é oxidado a fumarato pela succinato desidrogenase, cujo grupo prostético FAD é reduzido a FADH2 Hidratação do Fumarato à Malato O fumarato é hidratado a malato pela fumarase. Oxidação do Malato a Oxaloacetato: O aceptor de elétrons é o NAD A malato desidrogenase oxida o malato a oxaloacetato, reduzindo NAD e fechando o ciclo. Equação que descreve o somatório de reações que constituem o Ciclo de Krebs Em resumo do Ciclo de Krebs Produz-se: 2CO2 + 3NADH + 1 FADH2 Há Consumo de 2 ATP e Produção de 4ATP (RENDIMENTO ENERGÉTICO: 2 ATP) CADEIA RESPIRATÓRIA (CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS OU FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA) Etapa de maior síntese de ATP Ocorre reoxidação de NADH e FADH em NAD e FAD. Ocorre liberação de grande quantidade de elétrons com formação de O2 e H2O 2NADH + H+ + O2 = 2NAD + 2H2O 2FADH2 + O2 = 2FAD + 2H2O FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA ADP + P = ATP CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS A energia liberada pelos elétrons com alta energia a partir de 1 glicose pode formar 26 ATP. Resumindo Glicólise: 2 ATPs + 2 NADH Formação do Acetil-CoA: 2 NADH + 2 CO2 Ciclo de Krebs: 6 NADH + 2FADH ATPs + 2 CO2 Cadeia Transportadora de Eletróns: NADH -» 3 ATPs FADH -> 2 ATP 1 0 NADH » 30 ATPs 2 FADH -» 4 ATPs 4ATPs 38 ATPs Perfis metabólicos dos órgãos mais importantes Cérebro Glicose como fonte de energia. Armazena muito pouco glicogênio, necessita de fornecimento constante de glicose, Fígado Manutenção do nível de glicose no sangue, através da gliconeogênese e da síntese e degradação do glicogênio. Tecido adiposo Sintetiza ácidos graxos e armazena-os sob a forma de triacilgliceróis. No jejum, por ação do glucagon, hidroliza triacilgliceróis em glicerol e ácidos graxos Músculo Utiliza glicose, ácidos graxos, corpos cetônicos e aminoácidos como fonte de energia. Rim Pode realizar a gliconeogênese e libertar glicose para a corrente sanguínea. Responsável pela excreção de eletrólitos, uréia, etc. Situações de acidose metabólica poderão portanto ser agravadas pela ação do ciclo da uréia.
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