aula 4(acido cítrico)

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15/11/2016
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Prof Msc CRISTIANE CRAVO
Oxidação do PiruvatoOxidação do PiruvatoOxidação do PiruvatoOxidação do Piruvato
s/ O2 s/ O2
c/ O2
Oxaloacetato
Alanina
CO2
Ciclo Krebs 
Gliconeogênese
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CADA PIRUVATO
FORMADO 
NA GLICÓLISE 
PODE SEGUIR 
5 CAMINHOS
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Destinos do PiruvatoDestinos do PiruvatoDestinos do PiruvatoDestinos do Piruvato
1- DESCARBOXILAÇÃO OXIDATIVA:
� Via com alta capacidade oxidativa
� Na presença de O2
� Complexo enzimático: Piruvato-desidrogenase (PDH) →
conversão de cada 1 dos Piruvatos em 1 Acetil-CoA →
que segue para o ciclo do ácido cítrico (ciclo de krebs).
3 enzimas e 5 coenzimas envolvidas no processo.
2- CARBOXILAÇÃO DO PIRUVATO A OXALACETATO:
� Enzima: Piruvato-carboxilase
� Repõe intermediários do ciclo do ácido cítrico e fornece
substrato a gliconeogênese.
Lembrando!!!! Glicólise: 1 GLICOSE = 2 PIRUVATOS
Destinos do PiruvatoDestinos do PiruvatoDestinos do PiruvatoDestinos do Piruvato
3- REDUÇÃO DO PIRUVATO A LACTATO
� Na ausência de O2
� Enzima: Lactato desidrogenase
� Músculo em atividade exaustiva, hemácia (eritrócitos não
tem mitocôndrias), estados de hipóxia
4- REDUÇÃO DO PIRUVATO A ETANOL (microrganismos).
� Na ausência de O2: Fermentação Alcoólica
� Leveduras (fabricação de cerveja e vinho)
GLICOSE + 2 Pi + 2 ADP 2 LACTATO + 2 ATP + 2 H 2O
GLICOSE + 2 Pi + 2 ADP + 2H 2 ETANOL + 2 CO2 + 2 ATP + 2 H2O
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Destinos do PiruvatoDestinos do PiruvatoDestinos do PiruvatoDestinos do Piruvato
5- CONVERSÃO DO PIRUVATO A ALANINA
� Em todas as espécies – Ciclo da Alanina
1111---- DescarboxilaçãoDescarboxilaçãoDescarboxilaçãoDescarboxilação oxidativaoxidativaoxidativaoxidativa dodododo PiruvatoPiruvatoPiruvatoPiruvato
� Após a formação de Piruvato no CITOPLASMA ele será
transportado para a MITOCÔNDRIA
� Na presença de O2
� Enzima : Piruvato Desidrogenase
(PDH)
� Forma: Acetil CoA.
� É irreversível.
� Reação geral:
Pulmão
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Lembrando...
Na GLICÓLISE, para cada 1 mol de GLICOSE são
formados 2 PIRUVATOS, então, nesta reação, haverá
formação de 2 ACETIL CoA com rendimento de 2 NADH
Descarboxilação oxidativa do Piruvato (cont)
REGULAÇÃO:
� Produtos formados: Acetil CoA e NADH.
� A Fosforilação dos resíduos de serina de uma das
enzimas do complexo enzimático – leva a decréscimo da
atividade do complexo.
� Desfosforilação do complexo
Inibição do Complexo enzimático
Ativação do Complexo enzimático 
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Descarboxilação oxidativa do Piruvato
� Responsável pela Fosforilação – QUINASE
Ativada pelo aumento nas razões :
ATP/ADP; Acetil CoA /CoA; NADH/NAD+.
obs.: Acúmulo de Acetil CoA indica que ele não está
sendo eficientemente metabolizado pelo Ciclo de
Krebs ���� Nestas condições, a Piruvato Carboxilase é
estimulada para que o Piruvato transforme-se em
oxaloacetato em vez de Acetil CoA
Inibição do Complexo enzimático
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Ciclo do Ácido CítricoCiclo do Ácido CítricoCiclo do Ácido CítricoCiclo do Ácido Cítrico
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Ciclo do Ácido Cítrico
� Tb chamado de ciclo de Krebs ou ciclo dos ácidos
tricarboxílicos.
� É capaz de fornecer grande parte da energia para
a produção de ATP.
� Ocorre na mitocôndria – só organismos com esta
organela executam a via metabólica.
Ciclo do Ácido Cítrico Ciclo do Ácido Cítrico Ciclo do Ácido Cítrico Ciclo do Ácido Cítrico –––– As 8 reações:As 8 reações:As 8 reações:As 8 reações:
REAÇÕES QUÍMICAS ENZIMAS
1- ACETIL-CoA + OXALOACETATO + H2O → CITRATO 
+ HS-CoA + H+
CITRATO SINTASE
2- CITRATO ↔ ISOCITRATO ACONITASE (ACONITATO 
HIDRATASE)
3- ISOCITRATO + NAD+→ α-CETOGLUTARATO + 
NADH + CO2
ISOCITRATO DESIDROGENASE
4- α-CETOGLUTARATO + HS-CoA + NAD+ →
SUCCINIL CoA + NADH + CO2
COMPLEXODA α-CETOGLUTARATO 
DESIDROGENASE
5- SUCCINIL CoA + ADP + Pi ↔ SUCCINATO + ATP 
+ HS-CoA
SUCCINIL CoA SINTETASE
6- SUCCINATO + Q ↔ FUMARATO + QH2 COMPLEXO SUCCINATO DESIDROGENASE
7- FUMARATO + H2O↔ L-MALATO
FUMARASE (FUMARATO 
HIDRATASE)
8- L-MALATO + NAD + ↔ OXALOACETATO + NADH
+ H+
MALATO DESIDROGENASE
LEMBRANDO : 1 GLICOSE = 2 PIRUVATOS = 2ACETIL-CoA
(Q = UBIQUINONA )
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Ciclo do Ácido Cítrico1) SÍNTESE DE CITRATO.
� Condensação do Acetil-CoA e oxaloacetato.
� Enzima: citrato sintase.
� Reação tem equilíbrio deslocado para a formação de
CITRATO.
� Ativada por : Ca2+ e ADP
� Inibida por :
ATP, NADH,
Succinil CoA
Acil CoA graxos.
Ciclo do Ácido Cítrico
2) ISOMERIZAÇÃO DO CITRATO .
� Enzima: Aconitase
É inibida por Fluoracetato
(raticida)
� Forma: Isocitrato.
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3) OXIDAÇÃO E DESCARBOXILAÇÃO DO ISOCITRATO.
� Reação: irreversível.
� Enzima: Isocitrato desidrogenase
� Forma: Alfa-cetoglutarato
� Gera: NADH + H
� Libera: CO2
� Ativada: ↑ADP e Ca++
� Inibida: ATP e NADH + H
4) DESCARBOXILAÇÃO OXIDATIVA DO ALFA-
CETOGLUTARATO
� Enzima: Complexo alfa-cetoglutarato desidrogenase
� Forma: Succinil CoA
� Gera: NADH + H
� Libera: CO2
� É dependente :
CoA, FAD e NAD+
� Inibida:
ATP, GTP,
NADH + H e succinil CoA
� Ativado: Ca++
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Ciclo do Ácido Cítrico
5) CLIVAGEM DO SUCCINIL COA
� Enzima: Succinil-CoA-sintetase (tb chamada de succinato
tiocinase)
� Forma: Succinato
� Gera: ATP
� GTP e ATP
são interconversíveis
Ciclo do Ácido Cítrico
6) OXIDAÇÃO DO SUCCINATO
� Enzima: succinato desidrogenase
� Forma: Fumarato
� Gera: FADH2
� Inibida: Oxaloacetato
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Ciclo do Ácido Cítrico
7) HIDRATAÇÃO DO FUMARATO
� Reação: livremente reversível.
� Enzima: Fumarase
� Forma: Malato
Ciclo do Ácido Cítrico
8) OXIDAÇÃO DO MALATO
� Enzima: malato desidrogenase
� Forma: Oxaloacetato
� Gera: NADH+H
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RESUMINDO...
NADH
Ciclo do Ácido Cítrico
PRODUÇÃO DE ENERGIA
� Dois átomos de Carbono entram no ciclo na forma de
Acetil CoA – e os dois deixam o ciclo na forma de CO2.
� Não há acúmulo ou produção de nenhum metabólito
intermediário..
� Há a produção de :
3 NADH
1FADH2
1ATP
Para cada molécula de ACETIL CoA
que entra no Ciclo de Krebs
LEMBRANDO : 1 GLICOSE = 2 PIRUVATOS = 2 ACETIL-CoA
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1º Estágio
2º Estágio
3º Estágio
SALDO: 2 NADH + 2 NADH + 6 NADH + 2 FADH 2 =
2 X (3 ATP) + 2 X (3 ATP) + 6 X (3 ATP) + 2 X (2 ATP) =
6 ATP + 6 ATP + 18 ATP + 4 ATP = 38 ATP
6
2 NADH
ANTES:
REAÇÃO PRODUTO QUE 
RENDE ENERGIA
EQUIVALENTES
DE ATP
ISOCITRATO DESIDROGENASE NADH 2,5
COMPLEXO DA α-CETOGLUTARATO 
DESIDROGENASE
NADH 2,5
SUCCINIL CoA SINTETASE ATP (OU GTP) 1
COMPLEXO SUCCINATO DESIDROGENASE FADH2 (QH2) 1,5
MALATO DESIDROGENASE NADH 2,5
TOTAL 10
VALORES ATUALIZADOS:
VALORES ANTIGOS:
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Regulação do Ciclo do Ácido Cítrico
�Ativação e inibição das atividades enzimáticas .
� Citrato-sintetase, isocitrato-desidrogenase e complexo alfa-
cetoglutarato desidrogenase.
�Regulação pela disponibilidade de ADP.
� Aumento de ADP – Indica deficiência de ATP ���� Acelera a
velocidade das reações para a produção de ATP ����
↑↑↑↑ Fosforilação oxidativa.
� Diminuição de ADP – Indica altas concentrações de ATP �
↓↓↓↓ Fosforilação oxidativa , não há aceptor de grupo fosfato
(ADP).
Oxidação de NADH e FADH 2 tb cessa em ADP
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Outras Funções Fundamentais do Ciclo do Ácido Cítrico
� O Ciclo do ácido cítrico tb tem importância:
� Na interconversão de metabólitos formados a partir da
transaminação e da desaminação de aminoácidos.
� Fornece substratos para a síntese de aminoácidos,
gliconeogênese e síntese de ácidos graxos.
� Considerada uma via anfibólica – biossíntese e
oxidação .
PDH = 
Piruvato desidrogenase
GLICONEOGÊNESE
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Outras Funções Fundamentais do Ciclo do Ácido Cítrico
�O Ciclo do ácido cítrico na
síntese de Ácidos Graxos
(AG):
� A membrana mitocondrial é
impermeável a Acetil CoA.
� CITRATO é transportado ao
citossol e pode voltar a formar
Acetil CoA e seguir a
SÍNTESEDE ÁCIDOS
GRAXOS.
Participação do ciclo do ácido cítrico na síntese 
de ácidos graxos a partir da Glicose