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Ciclo de Krebs, Ciclo do Glioxilato Respiração celular • Processo em que ocorre o consumo de O2 e formação de CO2 pelas células • Compreende: • Ciclo de Krebs (ácido cítrico) • Cadeia respiratória • Fosforilação oxidativa Glicólise → Citoplasma Ciclo de Krebs → Matriz mitocondrial Cadeia respiratória e fosforilação oxidativa → Cristas mitocondriais Lembrando da PDH Complexo da piruvato desidrogenase Grupo de 3 enzimas que convertem piruvato em Acetil-CoA. (reação IRREVERSIVEL) Requer 5 coenzimas para sua ação: ◦ Pirofosfato de Tiamina (TPP) (precisa da vitamina tiamina) ◦ FAD (riboflavina) : traz eletron ◦ CoA (pantoteato) : ligada diretamente ◦ NAD (niacina) :traz eletron ◦ Lipoato Por que precisa acontecer todo o ciclo do acido cítrico para oxidar Acetil-CoA ? É o caminho mais curto? Passa por todas as etapas pois cada intermediário do ciclo poder e vai ser desviado para outros propositos Regulação do ciclo do ácido cítrico Regulação: Complexo PDH (piruvato desidrogenase) é regulado alostericamente. Positivos: AMP, ADP, CoA livre, NAD+ Negativos: Ácidos Graxos, Acetil CoA, NADH. Quando tem combustível na célula! 1) Disponibilidade dos substratos das enzimas. (Principalmente Acetil-CoA e oxaloacetato que regulam a citrato sintase) 2) Inibição pelos produtos acumulados (O acúmulo de NADH formado entre isocitrato e a-cetoglutarato inibe a isocitrato desidrogenase; o acúmulo de succinil-CoA inibe a a-cetoglutarato desidrogenase) 3) Inibição alostérica por retroalimentação das enzimas que catalisam as etapas iniciais do ciclo. (O citrato é um inibidor da fosfofrutocinase-1 da via glicolítica). RESUMO FINAL DO CICLO DE KREBS (ÁCIDO CÍTRICO) Entra 1 Acetil-CoA Sai 2 CO2 (4) Sai 1 GTP/ATP (2) Forma 1FADH2 (forma 2,5ATP) (2) – gera1,5 ATP Forma 2 NADH ( forma 1,5ATP) (4) – gera2,5 ATP Não esquecer: 1 glicose forma quantos 2 Acetil-CoA Uma molécula de glicose pode formar 32 ATPs CICLO DO GLIOXILATO – não acontece em células animais Vertebrados não conseguem converter ácidos graxos ou o acetato derivado deles em carboidratos. Por quê?? Acetil-CoA não volta a formar piruvato (inverter a reação) Vertebrados não podem converter acetil-CoA em glicose. Ou seja, não podem converter ácidos graxos que originariam acetil-CoA em glicose. O oxaloacetato não poderia servir para a gliconeogênese pois não há conversão liquida de AcetilCoA em oxaloacetato. Para cada 2C que entram no ciclo, 2C são liberados na forma de CO2 . Não tem carbono sobrando nesse ciclo para ser combustível. Plantas, invertebrados, microorganismos O acetato pode ser uma fonte de combustível. Ocorre a formação de fosfoenolpiruvato (4C) a partir de acetato (2C) Neste ciclo, a Acetil -CoA é condensada com o oxaloacetato para produzir citrato. O citrato é convertido a isocitrato. = KREBS Em vez de quebrar o isocitrato e formar a-cetoglutarato: Isocitrato-liase cliva o isocitrato em succinato (dá origem a uma glicose) e glioxilato. – formado no glioxissomo O glioxilato é condensado com um outro Acetil-CoA e gera malato pela malato-sintase. Malato segue o ciclo até retornar ao oxaloacetato. Cada volta no ciclo consome 2 Acetil -CoA e produz 1 succinato . o succinato – sai do glioxissomo, passa pelo citosol, entra na mitocontdria, no ciclo de Krebs é transformada em malato, que vai até o citosol entra na gliconeogenese (não origina glicose em células animais pois não há succinato sobrando – nas plantas há ) Por quê vertebrados não fazem esse ciclo? Porque não tem as enzimas isocitratoliase e malato-sintase. Nas plantas ocorre só o ciclo do glioxilato? Não!!! O ciclo do glioxilato ocorre nos GLIOXISSOMOS e o ciclo de Krebs na MITOCÔNDRIA. Os glioxissomos estão mais presentes em sementes ricas em ácidos graxos. Integra 3 ambientes celulares: Glioxissomos Mitocôndrias Citosol (gliconeogênese) Nas plantas os 2 ciclos são regulados coordenadamente Quem determina pra onde vai o isocitrato é a enzima isocitratodesidrogenase. Se ela estiver ativa – acontece o ciclo do ácido cítrico (precisa de ATP) Se ela estiver inibida – acontece o ciclo do glioxilato. (precisa de glicose) O acúmulo de intermediários do ciclo de Krebs ativa a isocitratodesidrogenase.
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