ciclo do acido citrico

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Sinonímias: 
- Ciclo do ácido cítrico 
 Ciclo dos ácidos tricarboxílicos (CTA ou TCA, tricarboxylic acid cycle)
 Ciclo de krebs
 VIA FINAL COMUM DE OXIDAÇÃO DE MOLÉCULAS DOS ALIMENTOS – aminoácidos, ácidos graxos e carboidratos
Sabemos que glicose é metabolizada a piruvato (anaeróbio) e sintetizando ATP (via glicolítica)
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 Processamento aeróbio da glicose começa com a oxidação completa de derivados da glicose até dióxido de carbono – oxidação no ciclo do ácido cítrico.
 Junção metabólica central da célula 
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 Ciclo é fonte de precursores importantes, outras fontes ou formas de armazenamento de energia, blocos de construção de outras moléculas (AA, nucleotídeos, colesterol e porfirinas).
 QUAL A FUNÇÃO DO CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO NA TRANSFORMAÇÃO DE MOLÉCULAS DE ALIMENTO EM ATP ????
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Participantes especiais:
Nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD+): recebe hidreto
Flavina adenina dinucleotídeo (FAD): recebe 1 par de átomos de hidrogênio
Função do ciclo do ácido cítrico:
 Colher elétrons de alta energia de moléculas de alimentos.
 Observação:
 - não gera grande quantidade de ATP e não inclui oxigênio como reagente – remove elétrons da acetil COA e utiliza para formar NADH e FADH2
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FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA:
Elétrons liberados na reoxidação de NADH e FADH2 fluem através de uma série de proteínas de membrana (cadeia transportadora de elétrons) – gradiente de prótons através da membrana (ATPsintase) – gerando ATP a partir de ADP e fosfato inorgânico.
CONJUNTO DO CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO COM FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA: fornecedor da maior parte da energia utilizada pelas células aeróbias – humanos: +95%
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Processo altamente eficiente devido a um número limitado de moléculas poder gerar grandes quantidades de NADH e FADH2
Piruvato
Acetil Coa
Ciclo do Ácido Cítrico
2 CO2
8 e-
GTP
Ligação entre a glicólise e o ciclo do ácido cítrico
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PRECURSOR:
Acetil-CoA
- Fonte de acetil-CoA:
Glicose (piruvato) sofre descarboxilação oxidativa em condições aeróbias
Eucariontes: mitocôndria
Lembre-se que a Glicólise ocorre no citosol
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Introdução
Respiração
consumo de O2; liberação de CO2
Formação de acetil-CoA
Oxidação do Acetil-CoA a CO2
Redução acoplada de NAD+ e FAD+
Oxidação de NADH e FADH2
Formação de ATP
Conversão de Piruvato a Acetil-CoA
Complexo piruvato-desidrogenase
Krebs
CO2
+
CoA-SH
NAD+
TPP, lipoato,
FAD
NADH
E1 + E2 + E3
piruvato
Acetil-CoA
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Piruvato Desidrogenase
O complexo
3 enzimas
piruvato desidrogenase (E1)
dihidrolipoil transacetilase (E2)
dihidrolipoil desidrogenase (E3)
5 coenzimas
TPP tiamina pirofosfato
NAD nicotinamida adenina dinucleotídio
lipoato 
coenzima A
Krebs
B-mercapto-
etilamina
Ácido pantotênico
3’fosfoadenosina difosfato
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Piruvato Desidrogenase
O complexo
Múltiplas cópias de cada enzima:
E2 forma o centro do complexo (60 cópias)
Grupos R de Lys de E2 ligam-se ao lipoato
12 cópias de E1 e 6 de E3 ligam-se à E2
5 reações:
C1 liberado como CO2, C2 liga-se à TPP
Oxidação a ác. carboxílico e redução da ligação S-S do lipoil
transferência para CoA
transferência de elétrons para regenerar S-S
transferência de elétrons para regenerar FAD
Beriberi (deficiência de tiamina)
efeitos no SNC
níveis  de piruvato no sangue
Krebs
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Sir Gowland Hopkins, médico inglês e nobelista,  um dos descobridores das vitaminas
Uma das primeiras publicações sobre vitaminas. Livro do químico  polonês Casimir Funk, descobridor do fator anti-beriberi  e inventor da palavra "vitamina" 
Tiamina A: vitamina B1
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Piruvato Desidrogenase
O complexo
Krebs
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Visão Geral
Krebs
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Visão Geral
Intermediários
Acetil-CoA + Oxaloacetato  Citrato
2C + 4C  6C
Liberação de CO2, Reposição do oxaloacetato
4 oxidações  energia conservada nos cofatores reduzidos NADH e FADH2
Precursores para biossíntese de outras moléculas
Krebs
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Reações
Krebs
DG0’ = -32.2 KJ/mol
Citrato
sintase
Acetil-CoA
+
Oxaloacetato
H2O
CoA-SH
Citrato
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Reações
Krebs
DG0’ = 13.3 KJ/mol
aconitase
Citrato
H2O
H2O
Cis-aconitato
Isocitrato
aconitase
a-Cetoglutarato
isocitrato 
desidrogenase
NAD + P+
NADPH + H+
CO2
+
DG0’ = -20.9 KJ/mol
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Reações
Krebs
DG0’ = -33.5 KJ/mol
complexo
a-cetoglutarato
desidrogenase
CoA-SH
Succinil-CoA
a-Cetoglutarato
succinil-CoA
sintetase
NAD+
NADH
CO2
+
DG0’ = -2.9 KJ/mol
GDP+Pi
GTP
CoA-SH
Succinato
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WF
Succinil-CoA sintetase
Krebs
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Reações
Krebs
DG0’ =0 KJ/mol
succinato
desidrogenase
DG0’ = -3.8 KJ/mol
FAD
FADH2
Succinato
Fumarato
Malato
H2O
fumarase
FAD
FADH2
malato
desidrogenase
Oxaloacetato
DG0’ = 29.7 KJ/mol
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Conservação de energia
Krebs
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Fonte de
Precursores
Krebs
Reações 
anapleróticas
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Regulação
Etapas regulatórias
piruvato desidrogenase
ponto inicial
citrato sintase
ponto de entrada para outras fontes
isocitrato desidrogenase
a-cetoglutarato desidrogenase
Mecanismos
alostérica
covalente
fosforilação inativa E1 no complexo piruvato quinase. A quinase que tem esta ação é ativada alostericamente por ATP
Krebs
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Regulação
Krebs
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Ciclo do glioxilato
2 moléculas de acetil-CoA entram
Produção de succinato e malato
Possível conversão de oxaloacetato a fosfoenolpiruvato
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