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Ciclo de Krebs e Interações Metabólicas Citosol CitoplasmaGlicólise Ciclo de Krebs Complexo da Piruvato Desidrogenase Transformação do Piruvato em Acetil-CoA • Piruvato é translocado a partir do citosol para a mitocôndria: Transportador PIRUVATO TRANSLOCASE • Antes de entrar no Ciclo de Krebs, o piruvato é descarboxilado para formar ACETIL-CoA • Enzimas que convertem piruvato a acetil-CoA: Complexo Piruvato Desidrogenase: complexo formado por 3 enzimas e 5 coenzimas: TPP, NAD+, FAD, Coenzima A e Lipoato. • Na conversão do piruvato a Acetil-CoA são formadas: 2 CO2 e 2 NADH NADH CO2 2 2 2 2 Complexo da Piruvato Desidrogenase Composta por 3 enzimas unidas: • Piruvato desidrogenase (E1) - coenzima Tiamina Pirofosfato (TPP) – vitamina tiamina • Diidrolipoamida acetiltransferase (E2) - coenzimas Lipoato e Coenzima A – vitaminas ácido lipóico e pantotenato, respectivamente. • Diidrolipoamida desidrogenase (E3) - coenzimas FAD e NAD+ - riboflavina e niacina, respectivamente COENZIMA A Passo 1 – Formação do Citrato • Reação de Condensação: oxaloacetato + acetil-CoA = citrato • Enzima: citrato sintase • Coenzima: coenzima A Passo 2- Isocitrato • Conversão do citrato a isocitrato • Enzima: aconitase Passo 3 - αααα-Cetoglutarato • Reação de Descarboxilação do isocitrato a α -cetoglutarato • Enzima: isocitrato desidrogenase • Ocorre a descarboxilação oxidativa do isocitrato com redução de um NAD+ a NADH + H+ e liberação de CO2 Passo 4 - Succinil -CoA • Segunda descarboxilação: • Enzima: Complexo α-cetoglutarato desidrogenase • Esta enzima é virtualmente idêntica à piruvato desidrogenase • Emprega 5 coenzimas - TPP, coenzima A, lipoato, NAD+, FAD • Redução de NAD+ →NADH • Liberação de CO2 Passo 5 - Succinato • Conversão do succinil-CoA a succinato • Enzima succinil-CoA sintetase • A hidrólise do succinil-CoA libera energia para síntese de GTP (análogo ao ATP) • A enzima nucleosídio difosfato quinase converte o GTP em ATP: GTP + ADP �GDP + ATP Passo 6 - Fumarato • Oxidação do succinato a fumarato • FAD está ligado a esta enzima • Os elétrons retirados do succinato reduzem o FAD→FADH2 Passo 7 - Malato • Hidratação do fumarato a malato • Catalisada pela fumarase (fumarato hidrolase) Passo 8 - Oxaloacetato • Oxidação do malato a oxaloacetato • Catalisada pela malato desidrogenase • Oxidação dependente de NAD+ - redução a NADH + H+ Resultado do Ciclo de Krebs REAÇÃO GLOBAL DO CICLO DE KREBS Acetil-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2 H20 � HS-CoA + 3NADH + 3H+ + FADH2 + 1 GTP + 2 CO2 Como da glicólise resultaram 2 piruvatos, houve a geração de 2 acetil-CoA. Assim, a equação do Ciclo de Krebs é: 2 Acetil-CoA + 6 NAD+ + 2 FAD + 2 GDP + 2 Pi + 4 H20 � 2 HS-CoA + 6 NADH + 6 H+ + 2 FADH2 + 2 GTP + 4 CO2 10 NADH 2 FADH2 4 ATP 2 FADH2 Balanço Final da Glicólise e do Ciclo de Krebs Organismos Anaeróbicos Compostos sintetizadores de biomoléculas: aminoácidos, lipídios, nucleotídeos, glicose, grupos heme, entre outros Organismos Aeróbicos CICLO DE KREBS VIA ANFIBÓLICA Vias Catabólicas Vias Anabólicas Aminoácidos Ácidos Graxos Carboidratos Aminoácidos Nucleotídeos Ácidos Graxos Oxidação Síntese Acetil-CoA CO2 e H2O REAÇÕES DE BIOSSÍNTESE DOS INTERMEDIÁRIOS DO CICLO DE KREBS Fígado e rins Plantas superiores, leveduras e bactérias Amplamente distribuída entre eucariotos e procariotos Coração e músculos esqueléticos • Reações Anapleróticas: são reações que repõem os intermediários do Ciclo de Krebs que foram empregados nas reações de biossíntese. • Algumas das reações anapleróticas mais importantes estão na tabela abaixo: Reações Anapleróticas FAD �VITAMINA RIBOFLAVINA O FAD (Flavina Adenina Dinucleotídeo) tem origem na vitamina RIBOFLAVINA, também conhecida como vitamina B2. Deficiência: rachaduras nos cantos da boca e nariz, estomatite, coceira e ardor nos olhos, inflamações das gengivas com sangramento, língua arroxeada, pele seca, depressão, catarata. Fontes: laticínios, carnes, peixes, aspargos, brócolis, frango e espinafre. A Coenzima A tem origem na vitamina ácido pantotênico ou vitamina B5. COENZIMA A �ÁCIDO PANTOTÊNICO Deficiência:fadiga; fraqueza muscular, perturbações nervosas, anorexia, diminuição da pressão sanguínea. Fontes: pólen, levedo, gérmen de trigo, frutas e legumes LIPOATO �VITAMINA ÁCIDO LIPÓICO A coenzima lipoato tem origem na vitamina ácido lipóico. Carência: Não há relatos Fontes: Batatas, carne vermelha, fígado, germe de trigo, levedo de cerveja.
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