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Metabolismo de Glicose e Ciclo do Ácido Cítrico

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BIOQUÍMICA
Professor Msc. João Ricardo Camaroti
METABOLISMO ENERGÉTICO: 
GLICÓLISE
TRANSPORTADORES DA GLICOSE 
(GLUT´s)
Km
Km
Km
DIFUSÃO FACILITADA
TRANSPORTE ATIVO
Destinos celulares da glicose
GLICÓLISE
GLICÓLISE
- Produção de ATP
- Produção de intermediários 
(piruvato)
- 10 reações de oxidação da 
molécula de glicose
- Ocorre no citoplasma da célula
- Saldo da glicólise: 2ATP´s, 2 
NADH, 2 piruvatos
GLICÓLISE
GLICÓLISE
A hexocinase transfere um Fosfato (P) do ATP para a molécula de 
glicose (fosforilação)
Retenção da glicose no meio intracelular
Reação irreversível
Glicose 6p
hexocinase
GLICÓLISE
A fosfoglicose isomerase transforma a glicose 6 fosfato no isômero 
frutose 6-fosfato
Molécula mais simétrica
C6H12O6 C6H12O6
GLICÓLISE
A fosfofrutocinase transfere um Fosfato (P) do ATP para a molécula 
de frutose 6- fosfato (fosforilação)
Reação irreversível
ATP, citrato
fosfofrutocinase
AMP, ADP
fosfofrutocinase
GLICÓLISE
A aldolase quebra a frutose 1,6- bifosfato (hexose) em Di-hidroxiacetona
fosfato e Gliceraldeído 3- fosfato (2 trioses)
GLICÓLISE
Apenas o gliceraldeído 3- fosfato segue na reação da glicólise
A Di-hidroxiacetona fosfato formada é convertida a gliceraldeído 3 
fosfato pela triose fosfato isomerase
GLICÓLISE
Para cada glicose que entrou na glicólise, são gerados 2 gliceraldeídos 3 
fosfato
FASE DE INVESTIMENTO 
(PREPARATÓRIA):
GLICOSE
2X GLICERALDEÍDO 3P
- 2ATP
GLICÓLISE
Ocorre a oxidação do Gliceraldeído 3p com formação de NADH
Ocorre a incorporação de um fosfato inorgânico (Pi) ao gliceraldeído 3p
GLICÓLISE
Ocorre a transferência de um fosfato (P) da 1,3- bifosfoglicerato para uma 
molécula de ADP, formando ATP e 3 fosfogicerato
GLICÓLISE
Ocorre a transferência do fosfato do carbono 3 para o carbono 2
GLICÓLISE
Enolase
Fosfoenolpiruvato
Ocorre a saída de uma molécula de água do 2 fosfoglicerato e formação do 
fosfoenilpiruvato
GLICÓLISE
Piruvato cinase
Ocorre a transferência de um fosfato (p) do fosfoenolpiruvato para uma 
molécula de ADP, formando ATP e piruvato
FASE DE PAGAMENTO
2X GLICERALDEÍDO 3p
2X PIRUVATO
+ 4ATP
+ 2NADH
FERMENTAÇÃO LÁTICA
Ciclo de 
cori
Oxidação de piruvato a Acetil
CoA
O piruvato é transportado à matriz mitocondrial
Sofre descarboxilação, uma Co-enzima A (CoA) é incorporada
Ocorre a formação de NADH (oxidação do piruvato)
CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
• É uma sequencia de reações que 
ocorrem na mitocôndria para 
oxidar Acetil CoA, 
enzimaticamente, até C02
• É a via final para a oxidação de 
carboidratos, lipídios e 
proteínas, pois esses nutrientes 
são metabolizados a acetil CoA
ou outros intermediários do 
ciclo
• As enzimas do ciclo encontram-
se na matriz mitocondrial
• Constituído de 8 etapas
1ª ETAPA: Condensação
O acetil CoA formado se condensa ao oxaloacetato do ciclo do ácido cítrico 
formando o citrato
Ocorre o consumo de uma molécula de água e a Co-enzima A é liberada
2C 4C
6C
2ª ETAPA: Desidratação e 
hidratação
O citrato sofre uma desidratação formando cis-Aconitato
Cis- Aconitato sofre uma hidratação formando o Isocitrato
6C 6C6C
2ª ETAPA: Desidratação e 
hidratação
O citrato sofre uma desidratação formando cis-Aconitato
Cis- Aconitato sofre uma hidratação formando o Isocitrato
3ª ETAPA: Descarboxilação 
oxidativa
Isocitrato sofre uma descaboxilação
Isocitrato é oxidado com formação de NAD(P)H
a-cetoglutarato é formado
6C 5C
4ª ETAPA: Descarboxilação 
oxidativa
a- cetoglutarato sofre uma descaboxilação
Uma CoA é incorporada a molécula
Ocorre uma oxidação do a-cetoglutarato e formação de 1 NADH
Succinil CoA é formado
5C
4C
5ª ETAPA: Fosforilação a nível de 
substrato
ADPATP
A saída da Co-enzima A do Succinil-CoA fornece energia para a incorporação 
do Pi ao GDP formano GTP e o Succinato é formado
O GTP transfere um P ao ADP que se transforma em ATP
6ª ETAPA: Desidrogenação
O succinato é desidrogenado e ocorre a formação de uma molécula de 
FADH2
7ª ETAPA: Hidratação 
Ocorre a entrada de uma molécula de água no Fumarato, formando o Malato
8ª ETAPA: Desidrogenação
Ocorre a desidrogenação do Malato com formação de NADH e Oxaloacetato
RESUMO
ESTÁGIOS DA RESPIRAÇÃO 
CELULAR
1) Oxidação dos combustíveis orgânicos (Glicose, ácidos graxos e
aminoácidos) para liberar fragmentos de 2 átomos de Carbono
(Acetil) que se unem com a Co-enzima A: ACETIL CoA
2) Introdução do Acetil (2C) no ciclo do ácido cítrico, que se incorpora
ao oxaloacetato (4C), formando o citrato ( 6C). O citrato é oxidado a
CO2 até restaurar o oxaloacetato. Durante a oxidação, elétrons de
alta energia são transferidos aos transportadores de elétrons (NAD E
FAD)
3) NADH e FADH2 levam os elétrons provenientes da oxidação dos
intermediários do ciclo do ácido cítrico para a cadeia transportadora
de elétrons, que tem como aceptor final o Oxigênio, formando
moléculas de água.
1) Catabolismo de glicose, 
ácidos graxos e aminoácidos 
com formação de Acetil CoA
2) Incorporação e oxidação do 
Acetil CoA no ciclo do ácido 
cítrico
2.1) Transferência de elétrons 
provenientes da oxidação aos 
transportadores (NADH e FADH2)
3) Elétrons são liberados na cadeia 
transportadora de elétrons até o oxigênio, com 
formação de ATP e água 
CADEIA TRANSPORTADORA
NADH transfere elétrons para o 
complexo I
FADH2 transfere elétrons para o 
complexo 2
Os elétrons são transferidos aos 
complexos III e IV
O complexo IV entrega os elétrons 
ao seu aceptor final
(oxigênio)
Os complexos I, III e IV bombeiam 
prótons para o espaço 
intermembranas durante a cadeia 
transportadora
4 4 2
CADEIA TRANSPORTADORA
CADEIA TRANSPORTADORA
O gradiente eletroquímico
gerado pelo bombeamento de
prótons durante o transporte de
elétrons é usado para a síntese
de ATP através do complexo
ATPsintase
BALANÇO ENERGÉTICO
GLICÓLISE CICLO DO 
ÁCIDO CÍTRICO
SOMA CADEIA 
TRANSPORTADORA
NADH 2 8 10 30
FADH2 0 2 2 4
ATP 2 2 4 4
SALDO FINAL: 38
BALANÇO ENERGÉTICO
NADH FADH2 ATP (a nível de 
substrato)
ATP GERADO NA 
CADEIA 
TRANSPORTADORA 
(NADH/FADH2)
TOTAL 
ATP
GLICÓLISE 2 0 2 NADH: 2X2=4 6
OXIDAÇÃO DO 
PIRUVATO
2 0 0 NADH: 2X3=6
TOTAL=6
6
CICLO DO 
ÁCIDO CÍTRICO
6 2 2 NADH: 6X3= 18
FADH2: 2X2=4
TOTAL=22
24
SALDO FINAL: 36

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