Ciclo de krebs e fosforilação oxidativa

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Ciclo de Krebs & 
fosforilação oxidativa
Relembrando...
Oxidação do piruvato
Oxidação do piruvato
duas moléculas de piruvato ao final da glicólise
oxidação do piruvato é o próximo passo na captura da energia restante na forma de ATP
Oxidação do piruvato
Converte Piruvato em acetil CoA
Produz:
CO2 
NADH
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Acetil CoA atua como combustível para o ciclo De krebs na próxima etapa da respiração celular.
Oxidação do piruvato
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Eucariontes → matriz
Procariontes → citoplasma 
O piruvato é produzido pela glicólise no citoplasma, mas a oxidação do piruvato ocorre na matriz mitocondrial 
Etapas da oxidação do piruvato
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Oxidação do piruvato
Piruvato
Reação de 
oxidação
Acetil CoA
Grupo carboxil é removido do piruvato, liberando CO2 
NAD+ é reduzido em NADH
Um grupo acetil é transferido para a coenzima A, formando Acetil CoA
Piruvato desidrogenase
Controla a quantidade de acetil CoA que entra no ciclo de krebs
Etapas da oxidação do piruvato
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Considerando que para cada Glicose forma-se 2 piruvatos, temos:
2 piruvatos são convertidos em 2 acetil CoA
2 carbonos são liberados como dióxido de carbono (dos seis presentes originalmente na glicose)
2 NADH são gerados a partir de NAD+
oxidação do piruvato
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Porque produzir acetil CoA?
Acetil CoA serve de combustível para o ciclo de Krebs na próxima etapa da respiração celular. 
A adição de CoA ajuda a ativar o grupo acetil, preparando-o para sofrer as reações necessárias para entrar no ciclo de krebs.
Ciclo de krebs
Etapa da respiração celular
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Hans Krebs
Biólogo, médico e químico alemão
Transformações dos nutrientes em energia
Faleceu em 1981, em Oxford
Medalha Sir Hans Krebs
Nobel de Fisiologia ou Medicina de 1953
Ciclo do ácido cítrico
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acetil CoA combina-se com uma molécula aceptora com quatro carbonos, o oxaloacetato, formando uma molécula de seis carbonos, chamada citrato
Um carbono perdido como CO2
segundo carbono perdido como CO2
Molécula portadora de energia equivalente a ATP
Molécula regenerada a cada ciclo
Uma volta no ciclo produz:
2 CO2
1 ATP ou GTP
3 NADH
1 FADH2
2 voltas no ciclo
Fosforilação oxidativa
Cadeia transportadora de elétrons & quimiosmose
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Visão geral: fosforilação oxidativa
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NADH
H+
NAD+
e-
e-
e-
FADH2
FAD+
H+
e-
e-
H+
H20
H+
Cadeia de transporte de elétrons
H+
ADP
ATP
ATP SINTETASE
Fosforilação oxidativa
Quimiosmose
Gradiente eletroquímico
Importância do oxigênio
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Final da cadeia transportadora de elétrons
Se o oxigênio não estiver lá para aceitar elétrons o ATP não será produzido pela quimiosmose
Sem quantidades suficientes de ATP, as células não podem realizar reações necessárias para seu funcionamento e, após um certo período de tempo, podem até morrer.
Destino do NAD+ E FAD
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Retornam para o ciclo de krebs
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Oxidação do piruvato
Questões para pensar
Respiração celular
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Questão 1
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O cianeto funciona como veneno porque ele inibe o complexo IV, tornando-o incapaz de transportar elétrons. Como pode o envenenamento pelo cianeto afetar 1) a cadeia transportadora de elétrons e 2) o gradiente de prótons na membrana mitocondrial interna?
Questão 2
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Dinitrofenol (DNP) é uma substância química que funciona como agente desacoplador, que faz com que a membrana mitocondrial interna vaze prótons. DNP foi usado até 1938 como medicamento para redução de peso. Como o DNP afetaria a quantidade de ATP produzido na respiração celular? Em sua opinião, por que ele foi retirado do mercado?