Metabolismo e Ciclo de Krebs

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Nicolas Martins 2025.1 - Bioquímica
METABOLISMO E CICLO DE KREBS
Conjunto de reações químicas no
interior das células humanas
considerando um ponto de vista
Material (uma substância se
transformando em outra) ou
ENERGÉTICO (Consumo ou liberação
de energia) levando à variação do
conteúdo energético
✓ Anabolismo: reações de síntese e
construção, transforma moléculas
simples em mais complexas do ponto
de vista MATERIAL e do ponto de
vista ENERGÉTICO reações que
consomem energia e portanto,
endergônicas (△G>0). Reações que
demandam energia para ocorrerem
✓ Catabolismo: reações de
degradação e hidrólise, transformam
moléculas mais complexas em mais
simples do ponto de vista MATERIAL
no ponto de vista ENERGÉTICO o
catabolismo é uma reação exergônica
( △G < 0), espontânea liberando
energia
OBS.: As reações exergônica geram
energia, para que as endergônicas
passam acontecer
Une os processos exergônicos e
endergônicos, ou seja, faz com que a
energia liberada pelas reações
catabólicas seja utilizada nas reações
anabólicas manifestando a perda de
energia em forma de calor
➥ A adenosina ligada ao primeiro
fosfato é conhecida como AMP, não
possuindo valor energético, as outras
ligações cada uma delas tem valor
energético de 7,3 kcal
➥ São nas duas últimas ligações que
se concentram a energia que vai ser
liberada para as reações endergônicas
➥ Ocupa posição intermediária na
escala energética
O maior sinalizados de pobreza
energética da célula é a presença
de AMP, pois isso significa que
consumiu até a segunda ligação de
fosfato
✓ Enzima responsável pela
hidrólise e pela síntese é a ATP
Sintase
✓ A síntese de ATP é por
fosforilação oxidativa, que
ocorre na cadeia respiratória
mitocondrial, sua degradação
ocorre em qualquer lugar da
célula
1. Estágio 1: proteínas,
polissacarídeos e lipídeos
provenientes da alimentação,
são macromoléculas que vão
passar pelo processo digestivo
e se transformam em
micromoléculas
2. Estágio 2: Essas
macromoléculas são absorvidas
no intestino e os produtos são
transformados em acetil-coa
(principal produto metabólico do
organismo)
3. Estágio 3: oxidação do
acetil-coa
⇒ O CK também é chamado de Ciclo
do Ácido Cítrico ou Ciclo dos Ácidos
Tricarboxílicos
⇒ Ocorre na Matriz Mitocondrial
⇒ Trata-se de uma via metabólica
cíclica, onde não há um produto final
ou inicial
⇒ A via representa uma série de
reações químicas simultâneas, onde o
produto de uma reação é o substrato
da outra
✓ CITRATO
→ A Enzima Citrato Sintase é
responsável pela condensação do
oxaloacetato e Acetil-CoA
→ A Entrada do Acetil-CoA não leva
ao consumo de Intermediário, pois ele
é condensado
→ O Citrato tem 6 carbonos, resultado
da condensação do Oxaloacetato (4C)
e o Acetil-CoA (2C)
✔ Isomerização do Citrato em
Isocitrato
⇒ O CITRATO vai perder uma
molécula de Água, numa reação de
desidratação, por ação da
ACONITASE, formando um composto
chamado CIS-ACONITATO. Em
seguida, vai sofrer uma hidratação
para formar Isocitrato
⇒ Essas reações ocorrem para
preparar a unidade de 6C para sofrer
descarboxilação Oxidativa
Ocorre uma troca de posição entre 1
átomo de H e 1 OH
✔ Oxidação e Descarboxilação
do Isocitrato
⇒ A Isocitrato desidrogenase catalisa
a descarboxilação oxidativa
irreversível do Isocitrato, originando
NADH e CO2
⇒ Enzima reguladora que catalisa a
Etapa Limitante de Velocidade do CK
O Isocitrato primeiro se transforma em
um composto altamente instável, o
OxaloAcetato, e após, no
α-Cetoglutarato, por uma
descarboxilação
Descarboxilação Oxidativa do
α-cetoglutarato
O Processo é semelhante à
descarboxilação do Piruvato, onde
haverá uma série de reações, com ação
de várias enzimas (complexo
α-cetoglutarato desidrogenase)
Ocorrerão as seguintes reações:
Descarboxilação, introdução de um
CoA, reação de Oxidação, com
formação de NADH + H+
As seguintes coenzimas são requeridas:
tiamina, ácido lipóico, FAD, NAD, CoA
α-Cetoglutarato + NAD + CoA ⇒
Succinil CoA + CO2 + NADH
✔ Clivagem do Succinil-CoA
Ocorrerá, por ação da Enzima
Succinato-tioquinase uma hidrólise da
ligação de alta energia do composto,
liberando energia no meio na ordem
de 7,3 Kcal, que vai ser suficiente para
a síntese, a fosforilação de um GTP
(Fosforilação a nível de Substrato)
O Succinil-CoA é formado a partir da
Clivagem de Ácidos Graxos com nº
ímpar de Carbonos
✔ Oxidação do Succinato
O Succinato vai ser oxidado e ocorrerá
a redução do FAD a FADH2, e isso
levará à formação do Fumarato pela
ação da Enzima
succinato-desidrogenase
⇒ Essa enzima é a única do Ciclo que
não está na matriz, mas na Crista
Mitocondrial
⇒ O FAD é o receptor desta reação,
pois o poder redutor da reação não é
capaz de reduzir o NAD
⇒ O FADH2 formado vai ser
encaminhado à CRM
✔ Hidratação do Fumarato
Ocorre uma hidratação do fumarato,
transformando-o em malato
✔ Oxidação do Malato
O Malato é oxidado à Oxaloacetato
pela Malato Desidrogenase,
produzindo o 3º NAD+H
Fosforilação a nível de substrato:
Ocorre através da hidrólise de um
substrato altamente energético
liberando 7,3 KCal responsável pela
adição de um fosfato inorgânico ao
ADP, formando ATP
Fosforilação Oxidativa:
É aquele que ocorre na cadeia
respiratória mitocondrial que vai
fornecer energia para a síntese de
ATP
Enzimas reguladoras: Citrato Sintase,
Isocitrato Desidrogenase e
alfa-cetoglutarato desidrogenase
- Alta de ATP, Succinil CoA,
GTP, NADH H+ = Muita energia →
Inibição alostérica do CK
- Alta de ADP e NAD+ = Ativa o
ciclo para aumentar a produção de
energia
A) CITRATO – Atravessa a
membrana mitocondrial, cai no
citossol e vai funcionar como
matéria prima para a formação
de Ácidos Graxos
B) SUCCINIL-COA – Vai se
condensar com a Glicina para
formar Protoporfirina
C) OXALOACETATO – através de
reações de transaminação vai
levar à formação do Aspartato.
Pode formar glicose
D) Α-CETOGLUTARATO – Por
reações de transaminação
haverá a formação do Ácido
Glutâmico