Introducao ao metabolismo glicolise fermentacao e ciclo de krebs

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13/05/2015
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 Conjunto de reações químicas responsáveis pela síntese e degradação de biomoléculas, 
bem como pela obtenção, pelo armazenamento e pela utilização de energia em um 
organismo  reações organizadas em vias metabólicas
 Anabolismo e Catabolismo
 Anabolismo  biossíntese moléculas pequenas (precursores) reagem para gerar 
moléculas maiores  requer energia e captação de elétrons
 Catabolismo  degradação  decomposição de moléculas grandes em produtos 
menores  liberam energia e elétrons
METABOLISMO
Marzzoco & Torres (2007) Bioquímica Básica
 A energia derivada da oxidação dos nutrientes é utilizada para geração de ATP
 A hidrólise de ATP é utilizada para reações que requerem energia
METABOLISMO
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METABOLISMO
 A utilização de macromoléculas para a produção de energia inicia com a quebra das mesmas em 
seus componentes menores  no anabolismo, alguns desses componentes podem gerar 
macromoléculas diferentes
Marzzoco & Torres (2007) Bioquímica Básica
CATABOLISMO
oxidação
Marzzoco & Torres (2007) Bioquímica Básica
 O papel das coenzimas nas reações de óxido-redução
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Oxidação da Glicose
 O principal substrato oxidável para a maioria dos organismos  fonte de energia 
universal (de microrganismos a seres humanos)
 Imprescindível para algumas células e tecidos (hemácias e tecido nervoso)
 Ingeridas, principalmente em humanos, sob a forma de amido, sacarose e lactose.
 Oxidação total  processo extremamente exergônico  utilizado para a síntese de ATP 
(endergônica)
?
Oxidação da Glicose
Marzzoco & Torres (2007) Bioquímica Básica
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Oxidação da Glicose
Marzzoco & Torres (2007) Bioquímica Básica
N
 Coenzimas envolvidas nas reações de óxido-redução
Oxidação da Glicose
Marzzoco & Torres (2007) Bioquímica Básica
 Coenzimas envolvidas nas reações de óxido-redução
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Oxidação da Glicose
Marzzoco & Torres (2007) Bioquímica Básica
Glicólise
 Via metabólica de 10 reações que oxida a glicose parcialmente, gerando duas moléculas 
de piruvato (molécula de 6 carbonos é transformada em duas de 3 carbonos)
Marzzoco & Torres (2007) Bioquímica Básica
dupla fosforilação de hexoses e isomerizações 
(glicose e frutose)
3 reações
clivagem da hexose (frutose) e formação de trioses 
interconversíveis (diidroxiacetona fosfato e 
gliceraldeído-3-fosfato)
2 reações 
oxidações e nova fosforilação
1 reação
transferência dos grupos fosfatos para ADP, 
formando ATP
4 reações
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Marzzoco & Torres (2007) Bioquímica Básica
Fermentação
 Também chamada de glicólise anaeróbia
 Promove a regeneração do NAD+  piruvato (ou composto derivado) serve como 
aceptor de elétrons
 Diferem pelas reações que regeneram o NAD+  dependendo da enzima disponível para 
essa reação  diferentes produtos finais: lactato, etanol, propionato, etc...
 Rendimento de 2 mols de ATP por mol de glicose
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Lehninger (2005) Biochemistry
Fermentação Lática
 Em bactérias, hemácias e células musculares
Fermentação Alcoólica
 Em leveduras (principalmente) e em algumas bactérias
Lehninger (2005) Biochemistry
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RELEMBRANDO: Oxidação da Glicose
Marzzoco & Torres (2007) Bioquímica Básica
Descarboxilação de piruvato a acetil-CoA
 Primeiro passo para garantir a oxidação total da glicose (piruvato, produto da oxidação 
parcial, será totalmente oxidado a partir da sua conversão a acetil-CoA)
 Piruvato é transportado do citosol para a mitocôndria  transformação do piruvato em 
acetil-CoA (ponte entre a glicólise e o ciclo de Krebs)
 Diferentemente da fermentação, o piruvato, neste caso, não é o aceptor final de 
elétrons; ao contrário, ele é oxidado  no metabolismo aeróbio, o aceptor de elétrons 
passa a ser o oxigênio, no final da cadeia transportadora de elétrons
 O piruvato é descarboxilado, liberando CO2
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Lehninger (2005) Biochemistry
Descarboxilação de piruvato a acetil-CoA
RELEMBRANDO: Oxidação da Glicose
Marzzoco & Torres (2007) Bioquímica Básica
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Ciclo de Krebs
 Não está exclusivamente ligado à glicólise  a degradação de alguns aminoácidos 
produz piruvato, enquanto a de outros, bem como a de ácidos graxos, produz acetil-CoA
(o acetil-CoA é o ponto de convergência do metabolismo degradativo de carboidratos, 
aminoácidos e ácidos graxos)
 Promove o término da oxidação completa da glicose (até CO2)
 O ciclo de Krebs apresenta também intermediários que são precursores de vias 
biossintéticas
Marzzoco & Torres (2007) Bioquímica Básica
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Ciclo de Krebs
 Os átomos de carbono do grupo acetila da acetil-CoA são estequiometricamente
convertidos a CO2
 Embora cada ciclo de Krebs produza apenas 1 NTP, ele contribui para a formação da 
maior parte do ATP no metabolismo aeróbico da glicose  formação de coenzimas 
reduzidas a serem destinadas à cadeia transportadora de elétrons
 O ciclo de Krebs só pode ser processado em condições aeróbias
Ciclo do Glioxilato
 Via alternativa para o metabolismo da Acetil-CoA
 Permite a produção líquida de intermediários do ciclo de Krebs
 Encontrado em plantas, leveduras e algumas bactérias
 Em eucariotos, esse ciclo acontece parcialmente nos glioxissomos (maior parte) e nas 
mitocôndrias
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Marzzoco & Torres (2007) Bioquímica Básica
Ciclo do Glioxilato
 Há a síntese líquida de 
succinato a partir de acetil-
CoA síntese de glicose a 
partir de ácidos graxos
 Ciclo particularmente ativo 
em sementes oleaginosas 
em germinação 
transformação das reservas 
lipídicas em glicose 
(precursora da celulose)
G = Glioxissomo
M = Mitocôndria
C = Citosol