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1ª Reação: CICLO DE KREBS Quando o ácido pirúvico se transforma em Acetil-CoA, na presença de oxigênio, ele entra no ciclo de Krebs na mitocôndria. Seu transporte para a mitocôndria se dá a partir de uma proteína transportadora do citosol. A oxidação do ácido pirúvico para Acetil CoA forma o intermediador de energia NADH + H+ e CO2. As vitaminas niacina, riboflavina, tiamina, ácido pantotênico, ácido lipóico e íon magnésio participam na reação como cofatores. → Reação de equilíbrio (muita energia de ativação negativa): conservação de energia → transferência de elétrons pelos equivalentes redutores (NAD e FAD). formação de citrato a partir de acetil-CoA e oxaloacetato acetil-CoA (2C) + ácido oxaloacetato (4C) → citrato (6C) isomerização do citrato em isocitrato → A isomerização ocorre para ficar + fácil catalisar a próxima reação: retirarH isocitrato (6C) + NAD+→ ɑ-cetoglutarato (5C) + NADH + H++ CO2 → É reversível porque o composto ɑ-cetoglutarato possui em grande quantidade, sendo utilizado tanto para o ciclo de Krebs quanto pro metabolismo de proteínas, deslocando o equilíbrio da reação → fica reversível. ɑ-cetoglutarato (5C) + CoASH + NAD+→ Succinil CoA (4C) + NADH + H+ + CO2 → A reação é irreversível: usa gde quantidade de cofatores (FAD, ác. lipóico, íon magnésio e TPP). Succinil CoA (4C) + GDP → Succinato (4C) + GTP Succinato (4C) + FAD → Fumarato (4C) + FADH2 → Cada FADH2 produzido pode gerar 1,5 ATP na cadeia transportadora de elétrons. Fumarato (4C) + H2O → Malato (4C) → Acúmulo de ácido málico, ácido cítrico produzidos no Ciclo de Krebs, contribuem para o sabor ácido de frutas como laranjas, maçãs e pêras → Tem baixa [malato desidrogenase], enzima que catalisa malato a oxaloacetato, consequentemente não consegue converter todo malato em oxaloacetato → acumula ác. málico. Malato (4C) + NAD+→ Oxaloacetato (4C) + NADH + H+ → Ocorre regeneração do oxaloacetato, o composto da reação inicial do Ciclo de Krebs. → A coenzima reduzida NADH + H+ pode formar 2,5 ATP na cadeia respiratória. Resumo Krebs: Cada Acetil-CoA que entra no CK produz 3 NADH, 1 FADH2e 1 GTP. São produzidos 2 CO2nas descarboxilações oxidativas. Resumo Geral: Na glicólise, uma glicose produz 2 piruvatos e libera 2 NADH e 2 ATP. A oxidação dos piruvatos em acetil- CoA libera 2 NADH e 2 CO2. Multiplicando por 2 os produtos de um CK, temos que cada molécula de glicose irá produzir: 6 CO2, 10 NADH e 2 CO2 CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS E FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA 8ª Reação: 7ª Reação: 6ª Reação: 5ª Reação: 4ª Reação: 3ª Reação: 2ª Reação: São as etapas finais para a obtenção de energia na forma de ATP pelos organismos aeróbicos. Os elétrons dos substratos são transferidos para o NAD e FAD e depois para componentes da cadeia respiratória. O aceptor final de H+ é o oxigênio. A cadeia transportadora de elétrons é uma série de proteínas e moléculas orgânicas encontradas na membrana interna da mitocôndria. Os elétrons são passados de um componente da cadeia transportadora para outro em uma série de reações redox. A energia liberada nestas reações é capturada na forma de um gradiente de prótons, o qual é usado para produzir ATP em um processo chamado quimiosmose. Juntas, a cadeia transportadora de elétrons e a quimiosmose formam a fosforilação oxidativa. CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS A cadeia transportadora de elétrons é uma série de complexos protéicos presentes na membrana mitocondrial. Elétrons capturados de moléculas doadoras são transferidos através desses complexos. Junto a este transferidor está a bomba de hidrogênio que gera o gradiente usado pela ATP sintase para sintetizar ATP. No começo da cadeia transportadora de elétron, 2 elétrons são passados do NADH para o complexo de desidrogenase (complexo I). Junto a esta transferência temos o bombeamento de um íon de hidrogênio para cada elétron. Depois, os 2 elétrons são transferidos para a ubiquinona (UQ) → ubiquinona é chamada de molécula transferidora móvel porque ela move os elétrons para o citocromo b-c1 (complexo III). Cada elétron é passado em seguida do citocromo b-c1 para o citocromo c -proteína móvel - que aceita um elétrons por vez → um íon de hidrogênio é bombeado através do complexo assim como cada elétron é transferido. A etapa seguinte ocorre no complexo de oxidase (complexo IV) → ela requer 4 elétrons que, por sua vez, interagem com o oxigênio molecular e 8 íons de hidrogênio. Os 4 elétrons, 4 dos íons de hidrogênio e o oxigênio molecular são usados para formar moléculas de água. Os outros 4 hidrogênios são bombeados através da membrana. Esta série de bombeamento de hidrogênio cria um gradiente → a energia potencial nesse gradiente é usada pela ATP sintase para formar ADP e fosfato inorgânico (Pi). Um íon de hidrogênio entra no complexo de ATP sintase através de um espaço intermembranar e um segundo íon de hidrogênio sai deixando um espaço na matriz. A parte superior do complexo de ATP sintase gira quando um novo íon de hidrogênio entra. Uma vez que 3 prótons tenham entrado no espaço da matriz, há energia suficiente no complexo para sintetizar ATP. Dessa forma, a energia do gradiente de íons é usada para produzir ATP. O processo agora está completo, e o resultado é um n° igual de prótons em cada lado da membrana,. Sem um gradiente, não há mais energia disponível para produzir ATP. CICLO DE KREBS CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS E FOSFORILAÇÃO O
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