Oxidações Biológicas - Bioquímica Veterinária

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Oxidações Biológicas
A oxidação completa da glicose resulta na formação de ATP e na liberação de elétrons na cadeia respiratória. 
Acontece em três etapas: formação do Acetil-CoA (proveniente do piruvato), ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa.
O piruvato proveniente da glicólise, se transforma em Acetil-CoA, que participa do processo aeróbio e inicia o ciclo de Krebs. Mas pode acontecer também do piruvato sse transformar em lactato (glicólise no músculo) na respiração anaeróbia
 
Ciclo de Cori:
É a produção de ácido lático no músculo para a contração, que será utilizado como fonte de glicose no fígado. 
O lactato pela corrente sanguínea chega no fígado, é convertido em piruvato que será transformado em glicose. Essa glicose pode voltar para o músculo e realizar esse processo novamente, por isso é um ciclo.
Quando a glicose se transforma em piruvato forma 2 NADH e 2 ATP, quando o piruvato se transforma em glicose consome 6 ATP, e quando o piruvato se transforma em lactato consome esses 2 NADH.
Animais de médio e grande porte gasta mais energia para fazer a contração muscular, por isso precisam repousar para renovar a quantidade de glicose. 
 
Conversão de piruvato em Acetil-CoA:
O piruvato se transforma em Acetil-CoA pela descarboxilação oxidativa, que acontece quando sai CO2 da cadeia do piruvato e entra a enzima coenzima A. Ela é oxidativa porque durante o processo acontece reação de óxido-redução. Precisa de 3 enzimas e 5 cofatores para acontecer. Acontece na mitocôndria e é irreversível. 
Estrutura da Coenzima A: é uma molécula orgânica unida a uma enzima. Representada por CoA - SH, pois o SH é a extremidade da molécula que irá se ligar a outra molécula, então o grupo SH (tiol) irá fazer essa interação. No caso da formação da molécula de acetil-CoA, o H irá se soltar da coenzima A, então o S irá se ligar com o grupo acetil.
Então, quanto a formação de acetil-CoA a partir do piruvato, o complexo envolvido é chamado de complexo da piruvato-desidrogenase (PDH) e precisa a ação as enzimas E1,E2 e E3. Além dessas enzimas, precisa também da ação de 5 cofatores, a vitamina B1 (TPP), a vitamina B2 (FAD), a vitamina B3 (NAD), a vitamina B5 (coenzima A) e o lipoato, sendo que apenas o lipoato não é uma vitamina.
Acontece da seguinte forma: o piruvato perde o CO2, será hidrogenado e se ligará ao TPP. O lipoato apresenta um grupo com 2 enxofres, então uma ligação ligação com esses 2 enxofres será rompida (eles faziam duas ligações) para que um deles receba o grupamento ligado ao piruvato. Entra então a coenzima A e pela enzima E2 irá acontecer a transferência desse trecho recém formado para a coenzima A, formando então a acetil-CoA. O lipoato para receber o trecho da molécula de piruvato, ele transfere os dois H para o FAD que vira FADH2, que irá transferir para o NAD e forma o NADH+H. Produtos dessa reação: CO2 (liberado do piruvato no inicio da reação), acetil-CoA e NADH+H. 
 
Ciclo de Krebs:
Inicia com o Acetil-CoA e termina com oxaloacetado, sendo que esse oxaloacetado irá servir de substrato para o acetil-CoA para iniciar o processo novamente, por isso é um ciclo. Acontece em 8 reações.
Reação 1: Reação de condensação. O oxaloacetado irá se ligar ao acetil-CoA, formando o citrato. Nessa ligação, a coenzima A sai hidrogenada e entra H2O.
 
Reação 2: Reação desidratação e reidratação. O citrato perde H2O, o C2 perde OH e o C3 perde H, então os carbonos que perderam essas moléculas irão fazer ligação dupla para ficar estável, virando cis-aconitato. Então essa molécula formada irá receber uma molécula de água, que irá se reorganizar na cadeia, virando isocitrato. A diferença estrutural do citrato com a isocitrato é a posição do H e da OH, isso acontece para que ocorra a reação 3.
 
Reação 3: Reação descarboxilação oxidativa. O isocitrato perde CO2 (descarboxilação), e perde também H (oxidando) e o NADP+ captura esse H liberado (reduzindo). Em seguida vai acontecer o rearranjo e VIRA α-cetoglutarato. O processo de óxido-redução tem função de produzir intermediários energéticos, nesse caso o NADP+ . O número de carbonos diminui de 6 para 5 porque foi perdido um CO2
A diferença estrutural do NAD para o NADP é que o NADP apresenta um grupo fosfato ligado a uma pentose. 
Reação 4: Reação de descarboxilação oxidativa. O α-cetoglutarato irá perder CO2, para ele fazer novamente 4 ligações, ele irá se ligar à CoA-SH, o enxofre se liga e perde o H, que será capturado pelo NAD, virando NADH. Então o α-cetoglutarato irá vira succinil-CoA.
Reação 5: Fosforilação ao nível do substrato. O succinil-CoA vira succinato. Sai a CoA e entra O. Será formado então o GTP, que tem o mesmo valor energético do ATP.
Reação 6: Óxido-redução. O succinato perde 2 H (sofre oxidação), o FAD então irá capturar esse H e vira FADH2 e será formado então o fumarato.
Reação 7: Reação de hidratação. O fumarato vira malato. O fumarato quebra a ligação dupla e cada carbono recebe um grupamento da água, um recebe H e o outro recebe OH.
Reação 8: Reação de óxido-redução. O malato vai sofrer oxidação, liberando 2 H, o NAD captura esses 2 H liberados virando NADH+H, então a molécula de malato oxidada vira oxaloacetato.
 
Reação global: 
No final do ciclo será formada 3 moléculas de NADH, 1 molécula de FADH2 e 1 molécula de GTP
Saldo energético:
O saldo energético será de 3NADH(que equivale a 2,5 ATP)+ 1FADH2 (que equivale a 1,5 ATP) + 1 GTP (que equivale a 1 ATP) = 10 ATP para cada 1 molécula de acetil-CoA. Porém são dois piruvatos virando dois acetil-CoA, então deve-se multiplicar por 2, sendo então 20 ATP.
 
Importância do ciclo:
É importante para formar energia e atuar no catabolismo e no anabolismo, por isso é chamada de anfibólico.