Bioquímica - Ciclo de Krebs, Metabolismo da Glicólise e Gliconeogênese

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DESCARBOXILAÇÃO​ ​DO​ ​PIRUVATO​: 
Glicose​ → ​glicolise​ = ​2 piruvatos​ → ​piruvato​ ​desidrogenase​ : 2CO​2​ e 2NADH= ​2​ ​Acetil​ ​Co-A. 
 
CICLO DE KREBS 
Acetil Co-A + oxalacetato ​→ ​citrato ​sintase = ​citrato ​→ ​aconitase​ : rearranjo molecular = ​isocitrato ​→ ​isocitrato 
desidrogenase​ : oxidação e descarboxilação = ​a​-cetoglutarado ​→ ​a​ –​cetoglutarato ​desidrogenase​ : oxidação, 
descarboxilação e adição de Conzima-A = ​succinol ​Co-A ​→ ​succinato ​sintetase = eliminação de Co-A formação 
de GTP (GDP+P) = ​succinato ​→ ​succinato ​desidrogenase​ : oxidação = ​fumarato ​→ ​fumarase​ : desidratação = 
malato ​→ ​malato ​desidrogenase​ : oxidação = ​oxalacetato ​→ ​citrato ​sintetase​ : oxalacetato + Acetil Co-A = 
citrato ​→ ​CICLO SE REPETE. 
1 glicose → 2 piruvatos → 2 Acetil Co-A = 2 Ciclos de Krebs, como soma de ambos os ciclos temos: 
6NADH, 2 ATP (GTP), 2FADH​2​ e 4CO​2 ​. 
 
REGULAÇÃO ​, a regulação do ciclo ocorre apenas por meio energético, pelos níveis intracelulares de ATP 
e ADP. As enzimas reguladas são: 
- A que antecede o ciclo → ​piruvato​ ​desidrogenase​; 
- A que dá início ao ciclo → ​citrato ​ ​sintetase​; 
- As consecutivas que causam a oxidação e descarboxilação → ​isocitrato ​desidrogenase e 
α​-​cetoglutarato​ ​desigrogenase​; 
- ATP​ atua ​inibindo. - ADP​/ ​AMP​ atua ​ativando. 
- Micronutrientes: atuam como cofatores enzimáticos, sendo responsável por ativar enzimas, como: 
isocitrato desidrogenase, ​a ​-cetoglutarato desidrogenase, succinato desidrogenase e malato 
desidrogenase. 
 
CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS - FOSFORILAÇÃO​ ​OXIDATIVA 
Ocorre no espaço intersticial da mitocôndria, por meio da reoxidação das coenzimas (NADH e FADH​2​). A 
cadeia é formada pelas Proteínas I, Proteínas II, Proteínas III, Proteínas IV e pela ATPase, que são 
proteínas que atravessam toda a membrana da organela exceto a proteína II. Tais proteínas são 
responsáveis por promover o transporte de elétrons e o bombeamento de prótons (H​+​). 
Proteína I​: oxidação do NADH → liberação de H​+ e elétrons→ bombeamento do H​+ pela prot. I para o 
espaço membranoso e elétrons migram para o complexo. 
Proteína II​: oxidação do FADH​2 → liberação de H​+ e elétrons → bombeamento do H​+ ela prot. III e 
elétrons migram para o complexo. 
Proteína III​: bombeamento do complexo para o espaço membranoso. 
Proteína IV: ​elétrons fluem para a prot. IV promovendo sua internalização→ formação de uma molécula 
de água e bombeamento de H​+​ para o espaço membranoso. 
ATPase​: íons H​+ promovem a mudança de potencial e ativação da ATPase→ adição de um fosfato ao 
ADP formando o ATP (ADP + P = ATP). 
 
Como resultado da cadeia transportadora temos: 
1 NADH → 3 ATP, logo 10 NADH temos: 10 x 3 = 30 
1 FADH​2​ → 2 ATP, logo 2 FADH​2 ​ temos: 2 x 2 = 4 
Como resultado final temos 34 + 2 (glicólise) + 2 (ciclo)= ​38​ ​ATPs 
 
Regulação 
- ​Moléculas​ ​inibidoras​: atuam inibindo o complexo enzimático, exemplo: antibióticos e cianeto; 
- ​Moléculas ​desacopladoras​: atuam formando poros na membrana das mitocôndrias, exemplo: 
aspirina; 
GLICONEOGÊNESE 
Processo de síntese de novas moléculas de glicose, quando o organismo esta em jejum por um longo 
período, ocorrendo principalmente no ​fígado e rins. Todo o processo anabólico (gliconeogênese) da 
glicose é o inverso do processo catabólico (produção de ATP) da glicose. Ou seja, no processo catabólico 
(produção de ATP) houve a oxidação da glicose, sua conversão em piruvato e Acetil CO-A, já na 
Gliconeogênese acontece o processo anabólico, são quase as mesmas reações do catabolismo 
inversamente. 
A produção das novas moléculas de glicose se dá por meio de três moléculas precursoras, como o 
glicerol, o lactato e aminoácidos. 
Moléculas precursoras da glicose na gliconeogênese 
1. Glicerol 
Triacilglicerol→ ​triacilglicerol ​lipase:​ hidrólise = 1 ​glicerol e 3 ácidos graxos→ no fígado→ fosfatação 
→ ​glicerol ​quinase​ : glicerol + fosfato = ​glicerofosfato → conversão em ​didroxicetona​, presente no 
catabolismo de glicose, logo será convertida em glicose. 
2. Lactato 
Lactato produzido na glicólise ​anaeróbica ​→ conversão→ ácido lático→ lactato no músculo→ fígado 
→ lactato → conversão em piruvato, intermediário da glicólise → formação de glicose. 
3. Aminoácidos 
Proteínas extrínsecas e intrínsecas → hidrólise → aminoácidos livres → piruvato, a acetil Co-A – 
presentes no Ciclo de Krebs. 
Metabolismo dos aminoácidos glicogênicos→ oxalacetato e ​a​-cetoglutarato, oxalacetato esse precursor 
direto do fosfoenolpiruvato. 
 
Reação de gliconeogênese 
Piruvato→ ​piruvato ​carboxilase = ​oxalacetato→ ​fosfoenolpiruvato ​carboxilase = ​fosfoenilpiruvato ​→ 
frutose ​1-6 bifosfato ​→ ​frutose ​1-6 bifosfatase = ​frutose ​6P→ ​fosfoglicoisomerase​ → ​glicose ​6P → 
glicose​ ​6​ ​fosfatase​ = ​GLICOSE​. 
 
As enzimas que realizam reações irreversíveis atuam apenas durante a oxidação da glicose como no caso: 
- da ​hexoquinase​ (glicose → glicose 6P), que é substituída pela ​glicose ​ ​6​ ​fosfatase​; 
- da ​fosfofrutoquinase (frutose 6P → frutose 1-6 bifosfato), que é substituída pela ​frutose ​1-6 
bifosfatase​; 
- da ​piruvato ​quinase (fosfenolpiruvato→ piruvato), que é substituída pela ​piruvato carboxilase ​que 
formará o oxalacetato ​que depois será convertida pela fosfoenolpiruvato carboxilase formando a 
fosfoenolpiruvato​; 
 
Regulação 
O glucagon e insulina atuam como indicadores de qual processo deve ser ativado, oxidação pela glicólise 
ou síntese pela gliconeogênese. 
- presença de ​insulina​ → ​ativa a glicólise ​pela ativação da: 
→ da fosfutroquinase → conversão de frutose em frutose 1-6 bifofato 
→ da frutose 2-6 bifosfato → inibi a frutose 1-6 bifostatase que promoveria a glicogênese. 
- presença de ​glucagon→ ​inibição da produção de frutose 2-6 bifosfato→ não haverá inibição da 1-6 
bifosfatase → conversão de frutose 1-6 bifosfato em frutose → síntese de glicose. 
 
 
 
GLICOGÊNIO 
É um carboidrato homopolissacarídeo, uma vez constituído de varias subunidades menores as moléculas de 
glicose, que são unidas por dois tipos de ligações glicosídicas, a do tipo 1-4 e 1-6. As ligações do tipo 1-6 
levam ao surgimento de ramificações monoméricas que promove um melhor armazenamento de glicose. 
Os principais locais de estoque do glicogênio são o fígado e células musculares. No fígado em estado 
alimentado (alta de glicose nos sangue) temos, ↑ glicogênio – armazenado, já em jejum temos a ↓ glicogênio – 
degradado. Glicogênio muscular: sofre pouca alteração. 
 
- Glicogênio​ ​muscular​: reserva de combustível para a síntese de ATP (contração muscular). 
- Glicogênio​ ​fígado​: manter a concentração de glicose sanguínea. 
Síntese de glicogênio 
 
Sua síntese ocorre quando existe ↑ [glicose] no sangue, glicose essa que flui para o fígado e músculos. 
 
UTP - uridina trifosfato, molécula carreadora + glicose→ perda de um fosfato da ​UTP→ ​UDP + ​glicose 
→ ​glicogênio ​sintase passa a ​reconhecer ​a ​glicose → ​quebra ​da ​ligação ​UDP + ​glicose → ligação 
glicose + ​proteína ​suporte – ​glicogenina ​→ glicose + OH→ glicogênio sintase reconhece nova glicose 
→ promove a quebra UDP + glicose → adiciona glicose a glicose anterior ligada a proteína. 
 
 
Metabolismo do glicogênio 
Em jejum​→ ​↓ [glicose] ​→ degradação de ​glicogênio ​ → 
→ ​Glicogênio​ ​fosfatase: ​ quebra da ligação 1-4 
→ ​Enzima​ ​de​ ​desramificação: ​ quebra da ligação 1-6 
→ adição de um fosfato a glicose = ​glicose​ ​fosfatada – glicose 1P ​→ conversão em ​glicose​ ​6P​. 
- Quando no ​fígado​ a ​glicose​ ​6P​ ​perde​ ​o​ ​fosfato​ formando a ​glicose ​ que é liberada por todo o corpo. 
- Quando nas ​células ​musculares em atividade física intensa, a ​glicose ​1P é ​convertida em ​glicose ​6P 
que cai direto no ​catabolismo​ ​da​ ​glicose​, via glicolítica. 
 
Regulação 
- ​Síntese​ de glicogênio em ​estado​ ​alimentado; 
↑Glicose ​6P → inibe a glicogênio fosfatase (sem quebra de glicogênio) e ativa a glicogênio sintase 
(síntese de glicogênio). 
↑ATP​ regula ​glicogênio​ ​fosfatase​, ​inibindo​-​a​, uma vez que não precisa de degradação de glicogênio 
 
- ​Degradação​ de glicogênio em ​estado​ ​de​ ​jejum; 
↑ADP​ atua sobre a ​glicogênio​ ​fosfatase​, ​ativando​-​a​, levando a degradação de glicogênio. 
- ​Cálcio​ a degradação do glicogênio.