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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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