Piruvato desidrogenase

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Piruvato desidrogenase 
- só existe nas mitocôndrias – participa no 
catabolismo aeróbio 
- catabolismo aeróbio de aminoácidos, 
ácidos graxos e carboidratos 
*hemácias não tem piruvato 
desidrogenase, pois não possuem 
mitocôndrias 
- glicose através da via glicolítica vira 
piruvato -> lactato (lactato desidrogenase) 
*uma das principais funções da conversão 
de piruvato p/ lactato é a reciclagem do 
NAD+ através do NADH que mantem a 
via glicolítica funcionando 
*todas as células possuem via glicolítica 
- se a via glicolítica estiver contribuindo p/ 
respiração aeróbia o destino do piruvato 
é a mitocôndria (reação catalisada pela 
piruvato desidrogenase) 
*fibras musculares do tipo 2 a via 
anaeróbia permanece 
*quando a via anaeróbia é predominante a 
intensidade da quebra de glicose é maior 
Glicose catabolizada pela via aeróbia: 
- piruvato entra na matriz mitocondrial e 
é convertido em acetil coA 
*fibras do tipo 1 a via aeróbia é mais 
presente 
Reação de fibra do tipo 2: 
1- glicose – via glicolítica -> piruvato 
2- glicose convertida em glicose 6 
fosfato -> frutose 6 fosfato -> frutose 
1,6 bifosfato -> gliceraldeído 3 fosfato 
e dihidroxicetona fosfato (catalisada 
pela aldolase) 
3- dihidroxicetona fosfato na via glicolítica 
é convertida em gliceraldeído 3 
fosfato -> oxidação catalisada pela 
gliceraldeído 3 fosfato desidrogenase -
> adição de fosfato inorgânico 
formando 1,3 bifosfoglicerato -> 
fosfoglicerato forma 2 ATP’s p/ pagar 
-> via glicolítica saldo 0 
 sobram 3 fosfoglicerato -> 2 
fosfoglicerato -> 2 fosfoenol piruvato 
-> catalisado pela piruvato kinase 
viram 2 ATP’s (lucro) 
4- - piruvato convertido a lactato pela 
lactato desidrogenase 
5- piruvato entra na mitocôndria através 
da piruvato desidrogenase 
6- transformado em acetil coA -> acetil 
adicionado ao ciclo de Krebs – 
alimenta de elétrons a cadeia 
respiratória que gera ATP 
7- elétrons que vem da molécula de 
glicose proveniente da alimentação -> 
o oxigênio capta esses elétrons – 
corrente elétrica gerada é a força 
impulsionadora para formação de ATP 
– oxigênio é reduzido em H2O 
Piruvato desidrogenase: 
- localizada na mitocôndria 
- piruvato desidrogenase está na matriz 
mitocondrial 
1- glicose 6 fosfato -> piruvato (via 
glicolítica se faz necessária) 
2- aeróbio: entra na mitocôndria 
3- anaeróbio: convertido a lactato 
4- piruvato desidrogenase transforma 
piruvato em acetilcoA – acetil entra no 
ciclo de Krebs 
5- elétrons p/ cadeia respiratória e O2 -> 
H2O 
6- cadeia respiratória produz ATP (por 
volta de 32 ATP’s) 
7- *reclicar NAD+ na via aeróbia: 
8- o NADH é reciclado na cadeia 
respiratória, doa seus elétrons volta a 
NAD+ e mantem a via glicolítica 
funcionando 
9- *aminoácidos geram piruvato, acetilcoA 
e ciclo de Krebs 
10- *ácidos graxos so geram acetilcoA 
11- na entrada de glicose na mitocôndria 
tem a saída de CO2 (um de cada 
piruvato) – direcionado p/ os pulmões 
e expelido na troca gasosa 
12- acetil se liga ao oxalacetato forma 
citrato (completa a retirada dos 
elétrons da glicose) 
13- elétrons são transportados para NADH 
e FADH levados para cadeia 
respiratória gerando a forca p/ o 
processo não espontâneo acontecer – 
ADP + Pi -> ATP 
Passagem de piruvato para acetilcoA: 
- reação espontânea 
- piruvato oriundo de glicose gerado na 
via glicolítica 
- piruvato desidrogenase (oxiredutase) 
- piruvato oxiadado a acetil 
- NAD+ reduzido a NADH 
- complexo da piruvato desidrogenase é 
uma estrutura quaternária formada por 3 
subunidades – E1, E2 e E3 
- dois piruvatos formam duas acetil coA e 
duas moléculas de CO2 vão sair – se 
transformam, nas hemácias, em 
bicarbonato e nos pulmões voltam a ser 
CO2 
- ao perder o CO2 entra no acetato uma 
coenzima A que perde o enxofre – 
coenzima A se liga no acetil -> acetilcoA 
- redução de duas moléculas de NAD+ 
em duas de NADH 
- complexo enzimático da piruvato 
desidrogenas precisa de acido lipolico, 
riboflavina (FAD), NAD+, lipoato, tiamina 
pirofosfato (vit b1, b3 e b2) 
*ácido pantotênico: vit b5 – constituinte 
da coenzima A 
- para que o acetil entre no ciclo de 
Krebs ele precisa ser ativado porque se 
não vira acetato (que é estável) – a 
coenzima A serve p/ ativar o acetil 
*vitamina b1, b2, b3, b5 e lipoato p/ 
passagem de piruvato em acetilcoA 
*acetilcoA não entra no ciclo de krebs, 
apena acetil 
*vit b5 ou acido pantotênico – constitui a 
coenzima A 
- piruvato perde duas moléculas de CO2 -
> acetato (estabilizado) – não forma 
carbocation – acetato não consegue 
entrar no ciclo de krebs 
- p/ entrar no ciclo de krebs tem que se 
ligar a coenzima A (enxofre é perdido e 
entra a coenzima A) 
Importante para o funcionamento do 
complexo enzimático PDH: 
- pantotenato ou acido pantotênico 
(vitamina B5) – forma coenzima A 
- niacina (vitamina B3) -> forma NAD+ 
- acido lipoico ou lipoato 
- tiamina (vitamina B1_ - forma TPP 
(tiamina pirofosfato) 
- riboflavina (vitamina B2) -> forma FAD 
*reação que ocorre dentro da 
mitocôndria é so na presença de oxigênio 
*sem o oxigênio o piruvato vai a a lactato 
Detalhando o funcionamento da PDH: 
- piruvato entra na mitocôndria 
- virou substrato da enzima piruvato 
desidrogenase 
- na subunidade E1: CO2 retirado – vai p/ 
as hemácias; a TPP segura o grupo acetil 
- na subunidade E2: acido lipoico ligado no 
aminoácido lisina; enxofre reduzido e o 
outro segurando acetill; coenzima A 
captura acetil 
- na subunidade 3: acido lipóico passa os 
hidrogênios p/ o FAD – FADH2 (FAD 
não se movimenta na cadeia respiratória 
– tem que passar p/ quem se 
movimenta) -> passa para NAD+ que vira 
NADH + H+ - deixa elétrons na cadeia 
respiratória que vao ajudar a formar ATP 
Regulação do funcionamento da PDH: 
- controle alostérico 
- PDH ativa: catalisa a formação de 
acetilcoA a partir de piruvato 
- quando precisa diminuir, o excesso de 
acetilcoA e NADH ativam a piruvato 
desidrogenase kinase – catalisa a 
fosforilação a partir de ATP da piruvato 
desidrogenase – PDH inativa 
(fosforilação resulta em inativação) 
- excesso de ácidos graxos = excesso de 
acetilcoA – pode ativar a piruvato 
desidrogenase kinase catalisa a 
fosforilação da PDH – inativando (diminui a 
passagem de piruvato p/ acetilcoA – 
diminui o catabolismo de piruvato – 
diiminui a glicose/ pouco catabolizada – 
fica no sangue – hiperglicemia/diabetes 
tipo 2 
- fígado nutrido de gordura - estado de 
gliconeogênese – lactato convertido em 
piruvato -> vai p/ via gliconeogenica – 
fígado manda glicose p/ o sangue – não 
pode deixar piruvato virar acetilcoA – usa 
gordura como fonte de alimentação – 
gera acetilcoA – inibe a piruvato 
desidrogenase através da PDHK – 
piruvato pode ser convertido ate chegar 
a glicose e ser exportada 
 * Voltar a ativação da PDH: 
- ativadores alostéricos – Mg e Ca – se 
ligam ao sitio alostérico da piruvato 
desidrogenase fosfatase (remover fosfato 
de molécula orgânica) – PDH inativa não 
fosforilada volta a ser ativa 
*baixa energia nos hepatócitos – 
necessidade de quebrar piruvato – 
inibidores alostéricos da PDHK (NAD+, 
CoA e piruvato) 
- quando tem muito NAD+ é porque falta 
NADH 
- quando tem muito CoA é porque falta 
acetilCoA 
- quando tem muito piruvato é porque 
falta acetilCoA 
- inibe a PDHK mantendo a PDH ativa 
Deficiência congênita de PDH: 
Consequências: 
- dificuldade da conversão de piruvato em 
acetilcoA – piruvato vai a ácido láctico – 
desprotona formando ácido láctico e H+ -
> acidose láctica crônica 
- danos neurológicos severos e possível 
morte 
Tratamento: 
- dicloroacetato impede que a PDH seja 
inativada 
- dieta com pouco carboidrato e maior qt 
de ácidos graxos – porque viram 
acetilcoA 
Deficiencia de vitamina B1 no beribéri: 
- baxa atividade da PDH e do ciclo de 
Krebs 
- causas: falta de Vit B1 nadieta; fungo, 
alcoolismo 
- consequências: confusão mental, 
cardiomiopatia, fraqueza muscular, 
dificuldade respiratória 
- Tratamento: administração intravenosa 
de VIt B1 e posteriormente oral