CICLO DO ÁCIDO CITRICO - ESTUDO DIRIGIDO II - BQM II - ED

Prévia do material em texto

2 
 
 
ESTUDO DIRIGIDO - CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO 
 
Bioquímica FF-II BQM103 
Professora: Ana Paula Valente 
Monitora: Daniela A. 
Aluna: Riselly Fatima Lopes 
 
1. • Analise a tabela. Qual conclusão você pode tirar dos dados? 
 
Com a queima do carvão, tem-se muita produção de CO2 e muita produção de 
gelo derretido do que quando comparado a respiração da cobaia. Quando 
olhamos a proporção entre os dois, carvão e cobaia, é exatamente igual, ou seja, 
ocorre a mesma reação química, mas em quantidades equivalentes de energia 
e em taxas diferentes. A cobaia tem uma respiração mais lenta do que a 
combustão do carvão. 
 
2. 
a. Se colocasse o Pi e adicionasse o os ácidos dicarboxílicos geraria 
mais CO2, ou seja, iria acelerar a reação. Logo, esses ácidos tornavam 
a reação mais rápida, pois são ácidos catalisadores e com isso, mais 
CO2 é liberado. 
 
b. Como os ácidos aceleravam a reação, eles estão sendo usados, mas 
quando esperava até o final da reação, esses ácidos não eram 
consumidos. Logo, foi percebido que esses ácidos eram regenerados 
e ciclados, ou seja, eles aceleravam a reação, não eram consumidos 
e ficavam sendo regenerados a todo tempo. 
 
c. De acordo com ele, as trioses entregavam seus hidrogênios para o 
oxaloacetato formando malato, o malato perdia agua porque era 
desidratado e virava fumarato, o fumarato era reduzido, ou seja, ele 
recebia elétrons que vinha da glicólise e vira succinato, o succinato 
entregava os elétrons para o oxigênio e então virava agua. 
 
d. O Malonato é inibidor da respiração porque ele irá se ligar ao sitio ativo 
da succinato-desidrogenase no ciclo de Krebs, mas ele não irá reagir. 
Apenas competir com o próprio substrato. O sitio ativo onde o malato 
se liga na succinato-desidrogenase é aonde o substrato irá se ligar, 
então o substrato fica sem lugar para se ligar e a reação não acontece. 
Por isso que o Malonato é um inibidor competitivo. Já na fosforilação 
ele irá inibir o complexo 2 que também tem atividade da succinato-
desidrogenase. Logo, ele irá inibir também a succinato-
desidrogenase. 
 
• A glicose gera o Piruvato. O piruvato gera o oxaloacetato. O oxaloacetato gera 
malato. O malato gera fumarato e o fumarato gera succinato. 
 
 3 
GLICOSE ® PIRUVATO ® OXALACETATO ® MALATO ® FUMARATO ® 
SUCCINATO. 
 
 
3. Podem ser feitos experimentos em que haveria a adição aos poucos do 
succinato com os outros ácidos que já foram descritos na rota e com isso, 
eles veriam se essas adições ativavam mais o ciclo ou se parava com a 
finalidade de ver se a reação é acelerada ou não e ver a quantidade de 
CO2 liberada, pois quanto mais CO2 liberado mais indica que o ciclo de 
Krebs está acontecendo de forma rápida. 
 
 
4. Eles já tinham achado e testado as funções de alguns intermediários nas 
reações, então eles obtiveram evidencias experimentais de que o acido 
pirúvico e o oxaloacetato somados davam origens a quantidades 
significativas de acido cítrico, mas o esquema demonstrado por ele era 
provisório e incompleto. Então quando Martius e Knoop conseguiram 
propor uma nova via para a decomposição fisiológica do acido cítrico que 
o acido cítrico gerava o cis-aconitato que gerava o oxaloacetato gerando 
o a-cetoglutarato. Quando Krebs leu isso, ele percebeu que essas 
reações podem fornecer a ligação crucial entre decomposição do citrato 
e as principais vias do metabolismo oxidativo. Com o auxilio do seu aluno 
ele confirmou que a presença de alguns agentes bloqueadores o acido 
cítrico dá origem a quantidades substanciais de a-cetoglutarato e 
succinato. Com isso, ele “montou as peças desse quebra-cabeça”. 
5. 
 
6. Não! Ele não estava errado. As trioses da via glicolítica formam piruvato 
que passa pelo Acetil-coA e forma de fato o oxaloacetato, então não! Ele 
não estava errado. Ele estava certo. 
A triose seria o piruvato que vai passar pelo complexo da piruvato-
desidrogenase que catalisa a transformação do piruvato em Acetil-coA. 
Esse Acetil-coA vai se ligar, vai se condensar ao oxaloacetato formando 
citrato e por reações anapleróticas, o piruvato pode ser reposto pela 
piruvato carboxilase ou pela piruvato carboxiquinase, como por exemplo 
em animais e essa reação do piruvato formando Acetil-coA ela libera CO2 
na reação. 
 
 
7. A diabetes é caracterizado por uma hiperglicemia, então uma vez que a 
glicose sanguínea não consegue ser utilizada, tanto por ter pouca insulina 
disponível nas células quanto por não ter receptor de insulina disponível 
também, com isso, a glicose não entra na célula para participar da via 
glicolítica, a glicose fica acumulada no sangue. Com a falta de insulina, a 
glicose vai aumentando cada vez mais no sangue e as células irão sofrer 
por falta de energia, pois não tem glicose entrando na célula e se não tem 
glicose entrando, tem acumulo de citrato, então não há estimulo para a 
quebra da glicose já que o citrato é um grande estimulador do Ciclo de 
Krebs acontecer mais rápido e também não há metabolização e logo não 
tem energia sendo produzida pela via glicolítica. Então para evitar que as 
 4 
células parem de funcionar, o organismo precisa gerar estoque de 
gordura para gerar energia, pois a via de degradação da gordura é uma 
das vias que mais geram energia, mais geram ATP para a célula. Só que 
quando você degrada muita gordura, seu corpo acaba gerando muito 
corpos cetônicos que são produtos da oxidação de gordura, com isso 
pode gerar uma cetoacidose e outras patologias relacionadas a 
quantidade acida desses corpos cetônicos gerados. Logo, o que faltaria 
seria a insulina, pois a glicose estará aumentando cada vez mais no 
sangue e as células sofrem com a falta de energia. Logo, elas passam a 
oxidar gordura já que o diabético não tem a quantidade de insulina ou os 
próprios receptores de insulina disponível. E também não há produção de 
piruvato proveniente da glicólise. Logo, não há geração de Acetil-coA e o 
ciclo então não pode rodar. 
 
 
8. Sob condições normais, in vivo, tem o equilíbrio entre as reações que 
desviam intermediários e reações que repõem intermediários e isso faz 
com que as concentrações dos intermediários permaneçam constantes. 
Existem muitos reguladores que auxiliam na maior ativação ou inativação 
da via. Por exemplo, se há muito ATP, o ciclo fica mais lento. Se há pouco 
ATP, o ciclo fica mais rápido, então é por isso que o nível de 
intermediários não fica exatamente igual, pois tem hora que acelera mais 
e tem hora que reduz mais. Era para ficar igual, pois se eu estou retirando 
alguns intermediários, as reações anapleróticas estão devolvendo 
intermediários para o ciclo, mas na realidade isso não acontece. por mais 
que esteja em equilíbrio, o ciclo pode acontecer mais rápido, logo, tem 
mais desvio de intermediários ou se ele está acontecendo mais 
lentamente pode ser que não possa de forma alguma desviar os 
intermediários, pois serão necessários para o ciclo, então por essa causa 
que in vivo as coisas não acontecem exatamente como é no papel, que 
são as coisas extremamente em equilíbrio. 
Os hidrogênios são liberados junto com elétrons, então eles saem na 
forma de íons hidretos, ou seja, hidrogênio carregando dois elétrons. 
Então os hidrogênios liberados por esse ciclo são usados pela cadeia 
transportadora de elétrons. Eles são transferidos, pois o ciclo forma NADH 
e FADH2, então esses elétrons vão para esses carreadores e esses 
carreadores então é que vão para a cadeia respiratória para serem 
oxidados. Eles chegam na respiração e levam os elétrons para os 
citocromos, os citocromos são reduzidos, ou seja, eles pegam os elétrons 
e eles voltam vazios para o ciclo de Krebs, logo, são reoxidados. Então o 
destino desses hidrogênios é a cadeia transportadora de elétrons através 
do transporte feito pelo NADH e FADH2. 
O papel central do ciclo do ácido cítrico no metabolismo desses 
intermediários é um papel de descarboxilação oxidativa que são as 
reações mais importantes do ciclo. Ao mesmo tempo que você 
descarboxila,ou seja, você libera CO2 você também oxida esses 
intermediários, ou seja, você tira elétrons desses intermediários e esse 
processo de tirar elétrons é muito importante. Ou seja, o papel é liberar 
CO2 e liberar elétrons na forma de hidrogênio que vão ser essenciais para 
a cadeia transportadora de elétrons na fosforilação oxidativa. 
 5 
 
9. Se o Ciclo de Krebs está na matriz mitocondrial, não era para ter citrato 
no citoplasma, mas isso acontece as vezes. 
Quando a gente tem excesso de glicose, por exemplo, todas as reações 
seguintes ocorrem em grande abundância, ou seja, glicose e ciclo de 
Krebs. Então, se eu tenho muita glicose, tudo tem que acontecer muito 
rápido para degradar toda a glicose. Nessa situação tem-se uma grande 
formação de citrato, pois se o ciclo roda mais rápido, muito citrato é 
acumulado na mitocôndria. Essa concentração de citrato é tão grande que 
ela acaba vazando da mitocôndria para o citoplasma e com o vazamento, 
quando o citrato chega no citoplasma ele é quebrado formando Acetil-coA 
e oxaloacetato porque o citrato é formado a partir de Acetil-coA e 
oxaloacetato na condensação dos dois, mas em situações de muita 
glicose que a glicólise e o ciclo de Krebs irão formar muito rápido, o citrato 
vai se acumular na mitocôndria, mas o acumulo é tanto que a mitocôndria 
deixa vazar e com isso o citrato que vazou vai para o citoplasma e ao 
chegar no citoplasma ele sofre reação contraria, pois o citoplasma não é 
o lugar dele. Logo, ele sofre a reação contraria que é ser quebrado em 
Acetil-coA e oxaloacetato que é quem forma ele e esse Acetil-coA e o 
oxaloacetato entram de novo para o ciclo de Krebs e voltam para a matriz 
mitocondrial. Logo, essa é a forma de eliminar o citrato acumulado no 
citoplasma. 
(Não achei nada na internet referente ao acumulo de citrato no citoplasma 
e suas consequências.)