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CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO 8 . Cláudia Zeneida Lima •Mestre em Bioquímica Pela UFPE •Professora de Bioquímica Geral e Biologia Molecular no UniCEUMA •Professora de Bioquímica Clínica - UFMA Via final para onde converge o metabolismo oxidativo de carb. lipídeos e proteínas VISÃO GERAL DO CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO As oxidações neste ciclo fornecem energia para a produção de ATP nos animais (Humanos) Ocorre nas mitocôndrias, próximo à Cadeia transportadora de Elétrons e FO. Via aeróbica pois usa o O2 como aceptor final de elétrons. Caráter Anfibólico do Ciclo do Ácido Cítrico O catabolismo dos aminoácidos produz intermediários do ciclo VISÃO GERAL DO CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO Os intermediários participam de reações sintéticas: formação de glicose, aminoácidos e do heme. Um ciclo de tráfego, com compostos que entram e saem de acordo com as necessidades do organismo VISÃO GERAL DO CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO ETAPA PREPARATÓRIA PARA O CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO TRANSPORTE DO PIRUVATO PARA A MATRIZ MITOCONDRIAL DESCARBOXILAÇÃO OXIDATIVA DO PIRUVATO EM ACETIL-CoA COMPLEXO PIRUVATO DESIDROGENASE: E1-Piruvato-desidrogenase (TPP) E2-Diidrolipoil-transacelilase (ácido lipóico e Co-A) E3-Diidrolipoil-desidrogenase (NAD E FAD) MECANISMO DE AÇÃO DO COMPLEXO PIRUVATO-DESIDROGENASE DEFICIÊNCIA DA PIRUVATO- DESIDROGENASE • Deficência da E1 do complexo Piruvato- desidrogenase Acidose Láctica Congênita Defeito desenvolvimento do SN, espasticidade muscular e morte prematura O Oxaloacetato é inicialmente condensado com Acetil- CoA formando Citrato ou Ácido Cítrico REAÇÕES DO CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO O Oxaloacetato é regenerado quando o ciclo se completa A entrada de 1 acetil-CoA em uma volta do Ciclo não leva a produção, nem ao consumo efetivos de intermediários REAÇÕES DO CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO 1- Síntese do Citrato citrato-sintase Inibida: citrato, NADH e succinilCo-A 2- Isomerização do Citrato em isocitrato Aconitase Inibida:Fluoracetato (Raticida) 3- Descarboxilação oxidativa do isocitrato em α-cetoglutarato Isocitrato desidrogenase Produção de NADH e CO2 Etapa limitante da velocidade do CAC Inibida: ATP e NADH Ativada: ADP e Ca+ REAÇÕES DO CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO 4- Descarboxilação oxidativa do α-cetoglutarato em succinil-CoA α-cetoglutarato-desidrogenase Produção de NADH e CO2 Inibida: ATP, GTP, NADH e succinilCo-A Ativada: Ca+ 5- Clivagem de Succinil-CoA em succinato Tiocinase Liberação de CoA e GTP 6- Oxidação do succinato em Fumarato Succinato- desidrogenase Produção de FADH2 REAÇÕES DO CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO 7- Hidratação do fumarato em malato fumarase Ciclo da Uréia 8- Oxidação do Malato em Oxaloacetato Malato-desidrogenase Produção de NADH Em organismos aeróbios, o CAC é uma via metabólica essencial para a conversão química de carb., lip. e prot. em uma forma utilizável de energia. PRODUÇÃO DE ENERGIA CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO Não há consumo nem produção efetiva de Oxaloacetato ou intermediários Quatro pares de elétrons são transferidos em uma volta do CAC: 3 NADH (3 ATP cada) 1 FADH2 (2 ATP cada) Dois átomos de carbono entram no CAC na forma de acetil-CoA e saem como CO2 Produção de 1 GTP REGULAÇÃO DO CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO Isocitrato-desidrogenase Citrato-sintase α-cetoglutarato-desidrogenase REAÇÕES DO CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO Isocitrato-desidrogenase Citrato-sintase α-cetoglutarato-desidrogenase CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS Os intermediários doam elétrons aos NAD e FAD NADH e FADH2 Substratos energéticos são metabolizados por oxidação levando a CO2 e água As coenzimas reduzidas NADH e FADH2 doam elétrons a um grupo de carreadores, chamados de Cadeia Transportadora de Elétrons CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS É a via comum pela qual os elétrons oriundos dos combustíveis fluem para o oxigênio Localiza-se na membrana mitocondrial interna O transporte de elétrons e a síntese de ATP pela fosforilação oxidativa ocorrem continuamente em tecidos co mitocôndrias CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA BIBLIOGRAFIA • Bioquímica Ilustrada. Pâmela Champe et al 4ª ed. Artmed. • Bioquímica Clínica. Um texto Ilustrativo e em cores.2ª ed. Alan Gaw et al.2001.Editora Guanabara Koogan S/A • Bioquímica Médica.1ª ed. Brasileira. John Baynes & Marek Dominiczak.2000 Editora Manole Ltda. • Patobioquímica.Peter Karlson. Wolfgang Gerok.Werner Gross.1982.Editora Guanabara Koogan S/A
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