Perguntas e Respostas Ciclo de Krebs - Bioquímia (+ complexo piruvato desidrogenase)

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Conceitos chave - Aula 5.
1. O que é o CK? Onde acontece na célula? 
Ciclo de Krebs, ciclo do ácido cítrico. Acontece na matriz da mitocôndria. 
Via cíclica que começa com o acetil coa, se condensando e formando o citrato – oxida vários componentes.
Rota central de recuperação de energia a partir de vários combustíveis metabólicos.
Estágio final da oxidação de fontes de energia – lipídios, carboidratos, aminoácidos...
2. Por que esse ciclo é fundamental nas células? 
Porque há a oxidação completa dos compostos – é a rota de diversos metabólitos.
Até que de uma molécula de algum metabólito, se obtenha uma molécula de CO2 (muito prático, pois se quebra uma molécula enorme completamente até sobrar CO2).
3. Qual é vantagem de ter um ciclo e não uma via linear? 
Com ciclo, há a reciclagem de maneira catalítica, de todos os intermediários do ciclo; o ciclo funciona de maneira ajustada ao nível de concentração de cada intermediário.
Quando precisa de mais energia e tem mais intermediário disponível o ciclo roda de maneira muito rápida.
A capacidade de reciclar os intermediários que mantém o ciclo sempre ativo – se não houvesse a reciclagem o ciclo iria parar.
4. Qual é a molécula de entrada do CK? Como ela pode ser gerada? 
É o Acetil-CoA, gerado através do complexo piruvato desidrogenase e também pela beta oxidação dos ácidos graxos (muito acetilcoa) e também pela quebra de aminoácidos.
O CPD liga a glicólise ao CK, é irreversível, transforma piruvato em acetil-coa.
5. Por que a piruvato desidrogenase é um complexo enzimático? Qual é o outro complexo no CK? Quais são as vantagens dos complexos enzimáticos? 
É um complexo enzimático, pois é composto por mais de uma subunidade!
Complexo enzimático são enzimas acopladas que são importantes porque controlam coordenada e sequencialmente as reações catalisadas, aumentando a velocidade das reações minimizando as reações secundárias. Com o complexo há uma melhor regulação da reação!
A piruvato desidrogenase são várias subunidades que vão catalisar as reações que convertem o piruvato em Acetil-CoA.
O outro complexo é o complexo alfa cetoglutarato desidrogenase (converte alfa cetoglutarato em succinil-CoA).
6. Qual é a função da piruvato desidrogenase? 
A piruvato desidrogenase oxida piruvato em acetil coa – nessa reação uma molécula de CO2 é gerada à medida que o piruvato é oxidado em acetil coa e um NAD+ é reduzido a NADH.
Piruvato -----descarboxilação oxidativa----> Acetil-CoA.
A primeira etapa é uma descarboxilação e a segunda etapa é uma oxidação!
Reações IRREVERSÍVEIS.
**Não faz parte propriamente do ciclo de Krebs.
7. Qual é a consequência de uma deficiência em vitamina B1 nas células? Que metabólitos se acumulam no sangue? Como esta deficiência vitamínica pode ser corrigida através de uma mudança na dieta? 
A vitamina B1 é precursora do TPP – se há sua hipovitaminose não essa coenzima não é formada.
O TPP faz a descarboxilação e produz uma hidroxietila que depois é transferido e oxidado para produzir o acetato.
Se não tem TPP – acumula o piruvato – que será transformado em lactato! – doença relacionada a essa hipovitaminose é o beribéri.
Acúmulo de lactato na célula e no sangue (pois tem acúmulo de piruvato)
Há acúmulo de alfa cetoglutarato - mas isso não acumula no sangue, tem mais uma deficiência energetica
Reverter isso ingerindo vitamina B1 – alimentos derivados do leite e grãos integrais.
8. Por que, ao contrário da glicólise, este ciclo só funciona com oxigênio? 
Acúmulo de NADH inibe a conversão de piruvato a Acetil CoA – seu acúmulo é inibido pela fosforilação oxidativa (que o utiliza)!
Se não há oxigênio, não há a reoxidação do NADH não há a formação do Acetil CoA não tem como o ciclo de Krebs acontecer!
9. Por que o ciclo de Krebs é uma rota anfibólica? 
Tem intermediários sendo desviados para a formação de moléculas e moléculas sendo desviadas para serem quebradas.
Pois a sua via contempla vias catabólicas e anabólicas.
10. O que são as reações de reabastecimento? Por que necessidade precisa destas reações no CK? 
Reabastecer é aumentar a quantidade de intermediários – moléculas são quebradas para formar intermediários do ciclo de Krebs.
Quanto mais a reciclagem desses intermediários, mais o ciclo gira – se os intermediários só forem desviados, o ciclo para!
11. Quais são as 3 enzimas principais que catalisam reações irreversíveis do CK? Como o CK está sendo regulado? Como as velocidades da glicólise, da piruvato desidrogenase e do CK são reguladas de maneira integrada? 
A primeira – citrato sintase: acetil coA em citrato.
Segunda – isocitrato desidrogenase – isocitrato em alfa ceto glutarato.
Terceira – alfa cetoglutarato desidrogenase.
O ciclo se regula nessas reações irreversíveis.
Citrato sintase: estimula:↑ ADP. Inibe: ↑NADH, ↑Succinil CoA, ↑citrato, ↑ATP
Isocitrato desidrogenase: estimula – Ca2+ e ADP. Inibe – ATP.
Alfa cetoglutarato: estimula – Ca2+, succinil- coA, NADH.
O NADH, ADP e ATP regulam essa via integralmente.
12. Qual é o metabólito do CK que se acumula depois da refeição? Qual seria seu destino?
O ciclo funciona rapidamente, porque os intermediários são gerados em grande quantidade.
Acumula o citrato – desviado pra síntese de ácidos graxos.
13. Por que motivo uma dieta cetogênica pode fazer perder peso? Por que ela é chamada de cetogênica? 
Dieta cetogênica – com poucos carboidratos.
Há um aumento da concentração de acetil-coa! Ele condensa formando aceto-acetato (faz parte dos corpos cetônicos) – o piruvato não chega, então não tem oxaloacetato o ciclo rotacional menos aumenta a quebra de ácidos graxos gera acetilcoa faz corpos cetônicos.
14. Por que o diabetes tipo I pode levar a cetoacidose diabética?
A pessoa diabética tipo I não produz insulina, por isso apesar de hiperglicêmica, a glicose não entra em suas células, então há degradação de ácidos graxos, formando corpos cetônicos.
Acumula tanto os corpos cetônicos que leva à cetoacidose diabético.
Os corpos cetônicos são basicamente ácidos!!!