Bioquímica- cíclo de krebs

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Bioquímica- 3° Ciclo 	1
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Thayane
 
Oliveira
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· Creatina cinase, é uma enzima que catalisa uma reação de fosforilação sobre a creatina.
· No âmbito muscular, tanto no tecido muscular estriado, quanto no cardíaco, essa enzima é altamente expressa e, é responsável por fosforilar a creatina e, toda vez que fosforila essa creatina tem como produto a FOSFOCREATINA que é uma molécula energética no âmbito muscular porém, diferentemente das macromoléculas, ela gera/libera uma energia de forma rápida para o músculo;
· A fosfocreatina tem vantagem que, a partir de sua quebra, irá gerar energia sem precisar passar pela rota metabólica como o glicogênio precisa.
· Quando tem elevação de creatinaquinase no sangue, quer dizer que houve lise de células musculares; é um parâmetro utilizado até mesmo para diagnóstico de infarto
· Distrofina é uma proteína estrutural, mais especificamente, de ancoragem, que garante a estabilidade da membrana muscular, e consequentemente, a estabilidade da célula muscular como um todo no ato da contração.
Com a ausência da distrofina, tem-se a perda da estabilidade da membrana, sendo assim, diminui a permeabilidade da membrana e terá um influxo de íons e saída de componentes essenciais
para o funcionamento muscular, a célula não consegue mais definir quem entra e quem sai. Por consequência, terá um desequilíbrio iônico e por compensação sofrerá lise, com isso os componentes celulares que estava dentro da célula vai extravasar para o meio extracelular e ocasionará o comprometimento energético, resultando em uma ineficiência da contração muscular
❤ 3 CLASSES DE MACROMOLÉCULAS QUE O MÚSCULO PODE UTILIZAR COMO MOEDA ENERGÉTICA
Sobre essas macromoléculas precisa acontecer uma série de reações de quebra que vão extrair matéria prima para formar o ATP
-	Matéria prima metabolizada gera energia: ATP/NADH/FADH2
· NADH, FADH2, NADPH são carreadores de elétrons. NADH e FADH2 financiam a síntese de ATP
Além de energia, a célula para ser funcional precisa de componentes:
· O NADPH vai conservar a energia e liberar, posteriormente, para a síntese de moléculas biológicas; É um carreador utilizado para garantir que ocorra reações de síntese/reações biossintéticas; É, também, um importante carreador de elétrons para o combate de radicais livres, ou
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seja, importante cofator das enzimas antioxidantes
*Glicogênio: é formado por monômeros de glicose. Ao quebrar-se tem como produto dessa quebra a glicose pela via glicogenólise, que é uma via catabólica que viabiliza a quebra do glicogênio em glicose. A glicose, ao ser formada, pode ser direcionada para a glicólise/via glicolítica com ATP e NADH ou, como caminho alternativo, tem-se a fermentação/glicólise anaeróbica; O que vai determinar a glicose ir para a via glicolítica aeróbica ou anaeróbica é a disponibilidade de oxigênio.
· A fermentação é uma via de adaptação metabólica, as células optam por esse caminho em uma condição de baixa de oxigênio.
· Quando tem O2, consegue oxidar a glicose por completo e gerar maior quantidade de energia, com resultado de 30 a 32 ATP;
-Quando não tem O2 consegue oxidar a glicose parcialmente, resultando em menor quantidade de energia gerada, sendo de 2 ATP.
· Existe uma via contrária que é a GLICOGENESE, ou seja, é a síntese de glicogênio
*Triglicerídeos; ao passar pelo processo de lise tem-se glicerol + ácidos graxos, a via metabólica de quebra de um lipídio é denominado Lipólise - quebra de lipídio energético-
quando a lipólise acontece gera o glicerol e ác.graxo, esses ácidos graxos possuem um potencial energético fantástico porém não conseguem liberar, desse modo, nosso organismo tem uma via que promove a extração da energia dessas moléculas, que é denominada B-oxidação, com isso, o ácido graxo vai para essa via para gerar ATP, NAD E FAD
· A via gliconeogênese é muito importante para a homeostase energética, toda vez que a [glicose] diminui essa via pode ativar para sintetizar glicose no nosso organismo.
-	Essa via tem capacidade de transformar o glicerol em glicose
Glico= glicose; neo= novo; génese= síntese
· Neo quer dizer que o precursor, a molécula base para formar a glicose não é um carboidrato. Essa alternativa ajuda o nosso organismo a manter os níveis ideais
· Existe uma via contrária à via lipólise, que é a Lipogênese para síntese de lipídeos
*Proteínas as proteínas não são moléculas naturalmente energéticas, são moléculas que exercem função, predominantemente, estruturais. Ao quebrar as proteínas por via proteólise serão gerados, a partir do catabolismo protéico, aminoácidos glicogênicos que são precursores para a síntese de
glicose através da via de gliconeogênese.
· Existe uma via contrária a proteólise que é a via proteogênese que realiza a síntese de proteínas
· O nosso organismo, no ponto de vista fisiológico, varia a todo momento e, a depender dessas variações do organismo, nossa demanda energética muda e com essa mudança , ora algumas vias energéticas podem ser favorecidas e ora outras vias podem ser desfavorecidas. Todas essas vias promovem a homeostase energética a partir de um equilíbrio de reações catabólicas(glicogenólise/lipólise/prote ólise) e reações anabólicas (glicogênese/lipogênese/proteogênese
/gliconeogênese) culminando no Metabolismo
· Os sinalizadores biológicos são os comandantes, que determinam a ordem de prioridade que as vias metabólicas vão acontecer. O nosso organismo tem demandas energéticas variáveis e, a depender dessa demanda, sempre terá um comandante. Se tem uma demanda, tem um sinal que vai comunicar para as nossas células sobre a via metabólica que será favorecida.
-Os tipos de sinal/comando são 3:
· Insulina,
· Glucagon,
· Adrenalina
· A glicose pode ser obtida pela dieta, glicogenólise e gliconeogênese. São caminhos que o organismo tem para obter essa molécula que é a glicose, mas o objetivo do nosso organismo é promover ATP. Inicialmente, a via que será utilizada é a Glicólise
· Para que eu libere todo o potencial energético da molécula de glicose é necessário cataboliza-la completamente, que ocorre em etapas em que, uma delas é a Glicólise; as enzimas que são encontradas intracelularmente vai viabilizar o processo de glicólise
-Em cada um dos processos (glicólise/ ciclo de krebs/ cadeia transportadora de elétrons) metabólicos apresentados tem-se diferentes capacidades de quantidade de energia que são extraídos da glicose, mas que se complementam umas às outras.
-	A glicose ao entrar na célula irá passar pelo via glicolítica, e será extraído uma pequena quantia de ATP, obtendo como produtos ATP/NADH. Porém não é liberado toda a energia presente, com isso tem-se o Piruvato que é um dos produtos da via glicolítica é uma molécula que vai condensar o restante de energia remanescente da glicose.
-	Ciclo de Krebs/Ciclo do ácido cítrico
Esse ciclo possui um potencial extrator, significativamente, maior que a via glicolítica, ele vai pegar o Piruvato e vai passar por uma sequência reacional de 8 etapas e cataboliza o piruvato, extraindo uma maior quantidade significativa de energia, proveniente da glicose. Obtendo como produtos ATP/NADH/FADH2, estes, são quantitativamente mais do que lá na via glicolítica
-Os ATP gerados, já estão prontos para uso, porém NADH/FADH2 irão financiar a síntese de atp, tendo que passar então para a próxima etapa
- Cadeia transportadora de elétrons (onde toda a rota metabólica da glicose fará sentido).
Todos os carreadores, NADH E FADH2 que foram produzidos ao longo do metabolismo da glicose são destinados para esse processo final, quando eles chegam lá, como eles são transportadores de elétrons, eles vão doar seus elétrons para essa cadeia, que ocorre na mitocôndria. Eles doam esses elétrons e esses elétrons vão passando na cadeia até chegar no aceptor final de elétrons, o oxigênio. O oxigênio, então, vai recebendo esses elétrons, gera uma força, denominada próton-motriz, que é a propulsora final
de ATP e, então, a quantidade máxima de ATP será gerada.
· Esses processos são denominadosOXIDAÇÃO COMPLETA DA GLICOSE,
que passa por glicólise, ciclo de krebs e cadeia transportadora de elétrons que, precisam de oxigênio para acontecer. Mas nem sempre terá oxigênio disponível, então será realizado por uma via alternativa, que é anaeróbica.
↳ A molécula de glicose, nessa via alternativa, é quebrada na via glicolítica gerando ATP, NADH, PIRUVATO, porém o piruvato por não ter disponibilidade de oxigênio pega um caminho alternativo, então esse piruvato vai sofrer um processo de redução, via glicólise anaeróbica, e será transformado em Lactato, e nesse processo de redução a lactato gera tbm ATP, porém essa geração de ATP é em quantidade menor.
CATABOLISMO DOS AÇÚCARES
❤ GLICÓLISE E FERMENTAÇÃO
A maioria das vias metabólicas relacionadas aos carboidratos vão partir da glicose, que vão ser adquiridas por dieta (pães, macarrão, arroz, tubérculos = que são ricos em amido que é um polissacarídeo que irá disponibilizar o monômero fundamental que é a glicose), quebra de glicogênio, glicogênese
· Ao ingerir alimentos ricos em amido, eles não estão prontos para serem absorvidos, para que haja disponibilização da glicose, que é a unidade básica do amido, o amido tem que ser absorvido. A digestão dos carboidratos já inicia na cavidade oral, então ao consumir esse alimento rico em amido nossa saliva secreta uma enzima denominada amilase salivar que vai atuar sobre seu substrato, quebrando o amido em partículas menores; Esse bolo alimentar alcança a cavidade estomacal, como o estômago possui pH ácido, com isso a enzima amilase salivar é inativada e aí no intestino delgado o pâncreas secreta a amilase pancreática e ocorre a absorção pelas célula intestinais, através do transporte ativo secundário (SGLT) (nas células será absorvida por transporte passivo, transportadores glut).Essa glicose ao chegar na corrente sanguínea, pode seguir vários caminhos sendo:
1. ARMAZENAR NA FORMA DE GLICOGÊNIO NO MÚSCULO OU NO FÍGADO
2. 	UTILIZAR COMO FONTE DE ENERGIA VIA GLICOLÍTICA PARA GERAR PRODUTOS
ENERGÉTICOS COMO O PIRUVATO
3. PODE SERVIR DE MATÉRIA PRIMA PARA A SÍNTESE DE MATERIAIS BIOLÓGICOS, COMO, POR EXEMPLO, GLICOPROTEÍNAS/ PROTEOGLICANOS
4. 	PODE SER CATABOLIZADA E FORMAR MOLÉCULAS COMO RIBOSE-5-FOSFATO
- Quem vai direcionar essa glicose são os sinalizadores/comandantes que vão depender de uma demanda e a partir dessa demanda vai produzir um sinal, e aí sim será possível conduzir essa glicose metabólica. Essa demanda está intimamente relacionada com o nosso estado metabólico e nutricional, ou seja, é a condição do organismo em dado momento a depender se há disponibilidade de dado alimento=suprimento energético → estado alimentado ou,
se não há disponibilidade de dado alimento→ estado não-alimentado
-Dentro do estado alimentado tem alto nível suprimento energético, tem grande disponibilidade de moléculas energéticas
-Dentro do estado não-alimentado não há disponibilidade nutrientes energéticos pela dieta com isso, a medida que fica sem se alimentar, por longo período de tempo, a tendência é que esse suprimento energético vai diminuindo
· Ao ter determinada [glicose] no sangue, essa glicose pode trilhar alguns caminhos, porém o caminho que ela vai seguir vai ser determinada por uma demanda/necessidade, e essa necessidade está relacionada ao estado metabólico/nutricional. A partir disso, temos o estado ALIMENTADO, quando a pessoa acabou de se alimentar em condição rica de carboidratos, caracterizando como um estado de abundância em suprimentos/de moléculas energéticas, ou seja, apresenta alta[glicose]sanguínea, diante de uma condição de alto suprimento de glicose sanguínea, a insulina (sinal), será disponibilizada a fim de favorecer a diminuição da [glicose] sanguínea, para isso esse sinal irá interagir com seu receptor tirosina-cinase, promovendo então a cascata de sinalização. A fim de diminuir essa [glicose], essa pode ser armazenada na forma de glicogênio, quando em situações de repouso/pouco gasto energético, tendo então o favorecimento de uma via anabólica que é a Glicogênese. Já quando há muito gasto de energia, por exemplo, ao fazer uma caminhada, será favorecida a via catabólica da Glicólise, que tem objetivo gerar ATP, porém não é extraído toda a energia, sendo necessário passar, posteriormente, pelo ciclo de krebs e cadeia transportadora de elétrons.
· 
Uma célula para ser viável funcionalmente precisa de toda uma constituição dos componentes celulares. O estado alimentado é o estado de abundância de vários nutrientes que possibilita, não só gerar energia, mas também gerar a síntese desses componentes que vai ajudar na composição das membranas, organelas. Para isso tem uma via que possibilita essa síntese das moléculas que é a Via das pentoses-fosfato, essa via também parte da disponibilidade de glicose para ocorrer, elá irá gerar produtos que serão necessários para síntese, dentre eles, a síntese de Nct, que precisa do açúcar ribose-P → É uma síntese catabólica, mas ela quebra glicose para gerar produtos extremamente necessários às reações de biossíntese: NADPH que realiza o combate de radicais livres, e forma também a ribose-P.
· E o estado NÃO ALIMENTADO baixa [glicose] sanguínea, uma vez que a pessoa se encontra em condição não alimentada, tem-se uma necessidade de aumentar a glicose, então o glucagon é um hormônio antagônico à insulina, ou seja, gera respostas celulares que vão promover o aumento da insulina, para isso precisa interagir com receptor, que é o receptor acoplado à proteína G, vai promover a cascata e essa cascata vai culminar na ativação de algumas vias metabólicas promovendo o aumento dessa glicose.
· O estado ñ alimentado, por não ter abundância de glicose, irá consumir/recorrer às reservas de glicogênio, uma das vias que será favorecida é a GLICOGENÓLISE, que é uma via catabólica, ela irá quebrar o glicogênio em glicose; o fígado vai quebrar o glicogênio para liberar a glicose para o sangue para a manutenção da glicose no organismo, essa glicose será distribuída nos tecidos; o músculo faz glicogenólise porém é somente para ele, ou seja manutenção de glicose para benefício próprio. Então depois da glicogenólise essa glicose que foi quebrada a partir do glicogênio irá para a via glicolítica/glicólise que não basta para extrair a energia, ainda irá precisar do ciclo de Krebs e cadeia transportadora de elétrons.
· Ao se submeter em período de jejum por longo período de tempo, o glicogênio não consegue manter sozinho então, é necessário que ele sintetize de novo da glicose a partir da GLICONEOGÊNESE, uma via anabólica, que irá sacrificar outras moléculas como lipídios e proteínas para fornecer ATP
GLICÓLISE/ VIA GLICOLÍTICA
Uma vez que a glicose se encontra no interior da célula, as vias metabólicas podem acontecer. A glicose presente no meio extracelular para entrar no interior celular, precisa de transportadores GLUT; Células que
apresentam, constitutivamente, transportadores GLUT na superfície celular são células glico-dependentes. Independente se é um transportador GLUT que está a todo momento da célula ou um transportador que vai na superfície celular e volta, ambos captam a glicose por transporte passivo, ou seja, a favor do GC. A nossa célula precisa de algo que vai manter a glicose dentro, independente da variação de glicemia
· Glicose entra no interior celular por meio de GLUT4, fica livre na célula e dps é fosforilada, isso é importante pois garante que ela fica enclausurada dentro da célula e, dessa forma, permite que as vias metabólicas aconteçam, mas qualquer um dos caminhos que ele vai seguir depende se ela vai ser fosforilada para que ela permaneça dentro da célula. Na fosforilação da glicose é preciso da HEXOCINASE para cataboliza-la (a glicose é uma hexose, por isso o nome da enzima que vai catalisar é denominada hexocinase).Ela possui alguns caminhos, dentre eles tem a glicólise que tem o objetivo de gerar ATP, ou produto= piruvato.
❤GLICÓLISE
· Função: ''quebra'' de glicose
(6C) →2 Piruvato (3C),
a fim de gerar energia ATP+ NADH+H+ A glicóliseé denominada assim porque, de fato, ocorre uma quebra da glicose nos processos glicolíticos.
· Onde acontece: Citoplasma, o motivo de acontecer no citop. está correlacionado com as 10 enzimas glicolíticas sendo que, cada uma é responsável pelas 10 etapas.
Essas 10 enzimas atuam em cascata, então a via glicolítica é um processo hierárquico, essas etapas ocorrem de maneira sequencial partindo da glicólise até chegar no piruvato.
· Essas 10 etapas se subdividem em 2 fases, sendo:
Fase preparatória: constituída por 5 etapas.
-''A molécula de glicose vai se preparar para que na fase de pagamento ela consiga liberar mais facilmente a energia na forma de piruvato/ ATP/NADH.
· Promove a ''ativação'' da glicose, ou seja é uma reorganização estrutural da glicose a fim de facilitar que na fase de pagamento, a energia seja liberada'' Fase que promove a ''ativação'' da molécula de glicose.
· O que entra na fase de preparação é a molécula de glicose, após passar pelas 5 etapas da fase de preparação ela vai se organizar estruturalmente e quando se finda esse processo estrutural, é gerado Gliceraldeído-3-P e, é essa molécula que viabiliza a energia seja liberada.
· Essa preparação é custosa, do ponto de vista energético, ou seja, tem um
gasto energético, tem o consumo de ATP (2 moléculas)
Fase pagamento: é constituída por 5 etapas.
· ''A molécula de glicose quer alcançar a conquista dos produtos energéticos/ sua melhor recompensa. E ela só alcança esse 1 lugar na fase de pagamento''Nessa fase terá a geração dos produtos energéticos que são piruvato/ATP/NADH
· Quem entra nessa fase é a molécula Gliceraldeído-3-P e saí as moléculas energéticas que são Piruvato/ATP/NADH
· Etapas regulatórias: é a regulação da velocidade da via glicolítica;
· Quem sofre esses processos regulatórios são as enzimas, dentre elas temos: 1-Hexocinase/ 3- Fosfofrutocinase I (PFK-1)/ 10- Piruvato cinase
· É necessário produzir uma quantidade de produto de acordo com a demanda, para isso a velocidade da via tende ser regulada.
· Produtos gerados: (1 molécula de glicose gera) 2 Piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+
· Destinos celulares dos produtos:
· Piruvato
-Pode seguir no ciclo de Krebs: lá ele passará por sequências oxidativas, objetivando gerar/liberar energia;
-Os produtos gerados são (NADH e FADH2) esses carreadores, no final do ciclo serão oxidados e doam seus elétrons para o aceptor final da Cadeia transportadora de elétrons, esse processo só irá se concretizar se houver disponibilidade de oxigênio
↳ Em indisponibilidade de oxigênio poderá seguir com a Fermentação, sendo o piruvato reduzido a Lactato + ATP
· ATP
Uma vez que o ATP é formado ele já pode ser consumido pelos diferentes processos fisiológicos, pois já é uma moeda energética propriamente dita
· NADH + H+
Atuam como impulsionadores da síntese de ATP. Eles serão mobilizados para a cadeia de transp. de elétrons e lá, irão promover a síntese de ATP
❤ FASE PREPARATÓRIA
· Tem como objetivo a ativação estrutural da glicose.
· Para que essa glicose consiga permanecer por todo processo glicolítico, ela não pode ficar em seu estado livre, sendo assim a primeira coisa que deve acontecer é a fosforilação, para que a glicose permaneça no processo.
· 
Para que essa etapa ocorra (glicose livre → glicose-6-fosfato) é preciso da HEXOCINASE, uma enzima que catalisa uma reação regulatória da via, de forma irreversível.
· 1°etapa: Para que a hexocinase realize a fosforilação da glicose, precisa de matéria prima, que é o fosfato, com isso, esse fosfato vem do ATP (espécie doadora de P) advindo da quebra de ATP→ADP + P.
· 2° etapa: conversão de glicose-6-fosfato (aldohexose) para fructosa-6-fosfato
(cetohexosa) através da enzima isomerase
Ps: todos esses processos vão favorecer para liberar energia de forma mais fácil;
-		3°etapa: a frutose-6-fosfato será novamente fosforilada, agora no carbono 1, por meio da enzima fosfofrutocinase-I, gerando a frutose-1,6-bifosfato.
A fosfofrutocinase é uma enzima regulatória tbm, tem consumo de energia
· É a etapa mais importante da via, pq quando chega nessa etapa não tem outro caminho para ser seguido, pelo produto frutose-6-fosfato, sendo assim essa etapa 3 marca a continuidade da via
· Toda enzima de regulação consumiu energia, utilizando o ATP
-	4°etapa: é a etapa que dá nome na via glicolítica, é onde ocorre a lise/quebra, ou seja, a
frutose-1,6-bifosfato será quebrada em 2 moléculas de 3 carbonos:
gliceraldeído-3-fosfato (é produto da fase de preparação)+
Di-hidroxiacetona-fosfato.
-	5°etapa: a molécula de dihidroxiacetona é convertida em gliceraldeído e, no final, a fase de preparação saí de 1 glicose para 2 moléculas de gliceraldeído
· Objetivo da fase preparatória é a ativação da molécula de glicose, essa ativação é relacionada a uma organização estrutural.
· Gliceraldeído-3-fosfato segue para fase de pagamento a fim de liberar energia na forma dos produtos (piruvato, ATP, NADH) para que a glicose seja ativada há o consumo de energia e aí, as etapas que consomem energia são as etapas de fosforilação e tbm regulatórias (etapa 1, demanda ATP como espécie doadora de fosfato; a etapa 3 tbm doador de fosfato; hexocinase e fosfofrutoquinase são enzimas regulatórias da via, ou seja, determinam a velocidade com que os produtos são formados)
· 
Algumas condições que são necessárias para o funcionamento das enzimas na fase de preparação.
1. Hexocinase: o tipo de reação que ela catalisa a reação de fosforilação, no C6 será adicionada grupamento fosfato, desde que a hexocinase tenha funcionalidade, para ter funcionalidade depende de II fatores:
I. espécie doadora de fosfato= ou seja ATP, será clivado libera grupamento fosfato que é transferido a glicose e como subproduto tem o ADP
II. 	Magnésio, a hexocinase depende da disponibilidade de magnésio, pq ele é o seu principal cofator enzimático; se por algum motivo não tem disponibilidade de magnésio não terá a funcionalidade da enzima
2. Fosfofrutocinase, também realiza fosforilação, porém é a frutose que será fosforilada; Semelhantemente a hexocinase, essa enzima para catalisar a reação depende de 2 moléculas; ATP que é a espécie doadora de
fosfato e tbm o Magnésio que é cofator enzimático
*Além de serem enzimas regulatórias é preciso de condições especiais
❤ FASE DE PAGAMENTO
· Objetivo da fase de pagamento: é o momento onde terá a produção/geração dos produtos energéticos NADH/ATP/PIRUVATO
· Como ocorre
-Entra 2 moléculas de
gliceraldeído-3-fosfato, e o produto final são 2 moléculas de piruvato; no decorrer da fase tem a geração de NADH e ATP
-6°etapa (primeira etapa da fase de pagamento) inicia-se com substrato gliceraldeído-3-fosfato, sobre esse substrato ocorre 2 tipos de reações: Fosforilação acoplada a uma Reação de Oxidação do gliceraldeído
-	Gliceraldeído-3-P (pode ser outro substrato orgânico) esse gliceraldeído na etapa 6 sofre dentre as reações, uma reação de oxidação, que envolve perda de elétrons para se concretizar, porém no contexto de metabolismo energético as reações de oxidação envolve/dependem de uma segunda reação chamada de Desidrogenação = perda de H+; o gliceraldeído, perde 2 átomos
de hidrogênio, 1 átomo de H+ que ele perde é chamado de ânion hidreto (traz elétrons provenientes da reação de oxidação H-) e o outro átomo saí como próton H+.
· Quando uma molécula perde e-, sofre oxidação, necessariamente, tem uma molécula sofrendo redução, ganhando e-, então esses elétrons que foram perdidos pelo gliceraldeído será transferido ao carreador que o NAD+ (+ significa em condição oxidado= sem elétrons) + e- (H-) = NADH (reduzido) + H+ Uma vez que esse NADH é formado quer dizer que uma outra molécula se oxidou; Para que as reações de oxirredução ocorra é preciso ter uma enzima, a enzima que catalisa uma reação de desidrogenação é denominada desidrogenase, no caso do gliceraldeído a enzima é chamada de Gliceraldeído-3-P desidrogenase.
Quando o gliceraldeído é oxidado, forma-se por essa reação de oxidação o 3-fosfoglicerato 1 molécula de NADH por gliceraldeído utilizado-	Reação de fosforilação:
3-fosfoglicerato sofre fosforilação, tem adição de grupamento fosfato, formando o 1,3-bifosfoglicerato
Nessa fase de pagamento não há gasto de energia; nessa condição, a espécie ''doadora'' de fosfato é o grupamento fosfato inorgânico no meio
Fase 6 é a primeira fase que envolve formação de energia, a molécula
''energética'' produzida é o NADH reduzido
-7° etapa, tem a remoção de um grupamento fosfato da molécula de 1,3-bifosfoglicerato para
3-fosfoglicerato
-	Fosforilação a nível de substrato: esse processo é um dos caminhos que nosso organismo tem para sintetizar ATP;
-É denominado assim pq teve um substrato, no caso,1,3-bisfosfoglicerato que perdeu seu grupamento fosfato para fosforilar ATP
-Tem outro caminho para sintetizar ATP, no caso a fermentação e cadeia de transporte de e-. Na cadeia tem uma alternativa para a síntese de ATP porém não depende da perda de P, é chamado de fosforilação oxidativa.
Dentro da cadeia glicolítica sempre terá fosforilação a nível de substrato Essa etapa é evidenciada por envolver a formação de energia pronta para uso (não é regulatória)
-8°etapa tem a molécula
2- fosfoglicerato (mudança de posição do grupamento fosfato, saí do carbono 3 e vai para o carbono 2) essa mudança ocorre para favorecer a saída do fosfato no final da fase para formar ATP.
-9°etapa o 2-fosfoglicerato sofre desidratação, perda de 2 moléculas de
H2O (molécula para cada desidratada)formando o fosfoenolpiruvato
-10° etapa tem um substrato orgânico que doa o seu fosfato para a molécula de ADP a fim de formar ATP = fosforilação a nível de substrato, o produto dessa perda é o Piruvato;
Essa etapa tem a enzima piruvato-cinase que determina a concentração dos produtos;
É uma fase tbm regulatória
-	Etapa 10 demanda condições ideais de funcionamento, a enzima piruvato-cinase remove o grupamento fosfato e doa ADP para formar ATP; Para que seja funcional precisa da espécie doadora de ATP, que é um produto orgânico= fosfoenolpiruvato, além disso, precisa de alguns minerais dentre eles o Magnésio e o Potássio para catalisar a reação da etapa de número 10, ambos realizam o papel de cofator enzimático
A moléculas de NADH oxidado é importante para a continuidade da via glicolítica, ou seja, se os níveis dessa molécula caí muito a via glicolítica para, porque na fase 6 se não tiver NADH oxidado não oxida gliceraldeído e não forma nenhum produto energético, então precisa da disponibilidade de NADH para manter
a continuidade da via glicolítica. O problema é que nosso organismo, a concentração de NADH oxidado é extremamente baixa, até pq sua síntese é dependente de moléculas derivada de vitaminas, temos, relativamente pouco NADH para manter a constância da glicólise.
Porém, ao invés de sintetizar mais NADH, podemos reciclar ou regenerar
-	Continuidade da glicólise é dependente da (NADH+) para isso precisa promover a regeneração de NAD+
NAD+ (oxidado) + H= NADH (reduzido)
· e → NADH+ (oxidado)
Se, esse NADH reduzido perder elétrons/se oxidar, obrigatoriamente, ele irá voltar a sua condição de oxidado
❤ REGENERAÇÃO DE NAD
-Para promover a Regeneração de NAD, existem alguns caminhos
1. Respiração celular
Além do NAD reduzido, que foi gerado na reação glicolítica, temos tbm o piruvato, e esse piruvato tem um potencial energético fantástico que precisa ser liberado, para isso ele segue para o Ciclo de Krebs (que tem como principal produto NADH/FADH2/H+) esse carreadores juntos com os que foram formados na via glicolítica vão para a cadeia transportadora de elétrons participa de um processo chamado de fosforilação
oxidativa e aí entra a regeneração de NAD;
Fosforilação oxidativa envolve oxidação de NADH+FADH2, então quando chegam na cadeia eles oxidam e perdem elétrons, esses elétrons são transportados nessa cadeia até chegar no aceptor final que é o Oxigênio, ao chegar no O2 todo esse processo de transporte, que acontece até chegar ao oxigênio, criou uma força e essa força impulsionou uma reação de fosforilação do ADP+Pi= formando ATP É uma possibilidade para que o NAD seja regenerado-se não tem O2 não gera energia e não gera NAD, para isso a fermentação entra como alternativa
2. Fermentação
Precisa garantir 2 objetivos: regenerar o NAD e produção de ATP.
Molécula de piruvato não escoa pela rota da respiração celular, então esse piruvato vai sofrer reação de redução, ou seja ganhou elétron, quando sofre essa redução ele se transforma em Lactato+ ATP; para que ele ganhasse elétron tem que ter alguém perdendo elétron, que, no caso, o NADH doa seus elétrons para o piruvato e quando doa para o piruvato ele saí de NADH reduzido para NAD oxidado, e nesse processo, tem concomitantemente a síntese de ATP.
· Aqui garante tanto a regeneração do NAD+ quanto a geração de ATP; porém esse ATP é uma quantidade bem menor do que na respiração celular, mas ainda assim é um processo que vai garantir a homeostase equilibrada enquanto não tem disponibilidade de oxigênio
*Somente céls em condição de hipóxia, fermentam?* NÃO.
· Toda célula em condição de hipóxia vai favorecer a fermentação, então células desprovidas de mitocôndrias vão fazer fermentação, tais como as hemácias, células cancerígenas
· Destinos do piruvato Quando a via se concretiza ela gera como produto o Piruvato, que pode seguir 2 caminhos a depender da
disponibilidade de O2 ; então tanto a via respiratória, quanto a via fermentativa vai viabilizar geração de energia e regeneração de NAD.
· Relação das céls cancerígenas com a Fermentação
As células cancerígenas por características próprias são dependentes do processo chamado glicólise anaeróbica/fermentação. Em um 1 momento ao comparar a célula cancerígena com a célula normal, vê-se que a a cels cancerígena se replica em velocidade maior do que as normais, o
start para o desenvolvimento de um tumor é a perda de um controle celular e com essa perda as cels começam a se multiplicar, então a taxa de multiplicação dessas células é muito maior do que as normais justamente pela perda do controle regulatório, desse modo para sustentar esse aumento na taxa de replicação tem como consequência uma alta demanda energética, a partir disso é possível entender a contradição existente uma vez que uma célula que demanda muita energia ao ''optar'' pela fermentação, processo que tem baixo rendimento energético e ela tem alto rendimento energético.
No início do desenvolvimento do tumor não tem formação completa dos vasos sanguíneos, através da angiogênese, esse processo no início está em desenvolvimento, e isso compromete a irrigação do tecido e ao ser insuficientemente irrigado não chega gd qtd de O2 e tbm não chega gd qtd de nutrientes, fazendo com que dependa, e muito, da glicólise anaeróbica devido a baixa disponibilidade de oxigênio [condição de hipóxia] para conseguir um rendimento energético similar a uma célula normal, que realiza respiração, a celular cancerígena apresenta alta taxa de captação de glicose sanguínea,
-- a célula cancerígena para se manter viável precisa captar mt glicose, para inviabilizar essa célula deveria diminuir a glicose. Temos um processo que
inviabiliza a inibição de uma enzima que é responsável por manter a glicose no interior celular, que é a hexocinase; desse modo, em questões terapêuticas
-- inibidores da hexocinase, tem 2 alternativas;
1. Comprometimento da glicólise anaeróbica, faz com que a célula entre em déficit energético, já que a geração de energia era dependente dessa via; promove a não geração de atp pelo comprometimento
2. Comprometimento da via das pentoses-fosfato, essa via também é uma via catabólica/de quebra dependente da glicose, porém não quebra glicose para gerar ATP, ela quebra para gerar produtos tais como NADPH/RIBOSE e esses produtos serão consumidos nas reações de síntese do organismo. Se a via está comprometida, haverá a diminuição da concentração dos produtos dessa via, e assim essa síntese de compostos biológicos não se mantêm constantes de forma que tem um comprometimento das reações de biossíntese + comprometimento dasdefesas antioxidantes (esse NADPH é necessário para combater aos radicais livres)
Com base nesse mecanismo de captar a glicose, se desenvolveu métodos terapêuticos uma vez que inibindo a hexocinase é possível inviabilizar a via glicolítica e a via da pentoses-fosfato
Outro avanço foi aos métodos diagnósticos, atualmente se consegue mensurar a taxa de captação de glicose marcada e a partir dessa mensuração inferir sobre a possibilidade de ser tumoral ou não
❤ REGULAÇÃO
O alvo da regulação são as enzimas
· Hexoquinases, responsável pela etapa 1 da via glicolítica
· Fosfofrutocinase I - etapa 3
· Piruvato cinase - etapa 10 da via glicolítica
· Tipos de regulação
1. Regulação alostérica: acontece por ação dos moduladores, são assim chamados pq modulam a atividade enzimática para + ou para -
- Existem 2 tipos de moduladores, os positivos e negativos.
Os moduladores + aumentam a velocidade enzimática, consequentemente aumenta a [produto] e os moduladores - diminuem a velocidade enzimática , consequentemente diminuem a [produto].
Muito ATP e, a via glicolítica é geradora de energia → quando tem muito ATP, precisa diminuir a velocidade da via, então o excesso de ATP exerce o papel de modulador negativo, significa que não precisa produzir mais PRODUTOS=MODULAROES+ SUBSTRATO=MODULADOR -
2. Regulação Hormonal: os protagonistas desse mecanismo regulatório são os hormônios que são as moléculas sinais (insulina, glucagon, adrenalina)
3. Modificação covalente: o principal mecanismo é a fosforilação; a depender se add ou retira fosfato pode se tornar
+ ativas ou - ativas. As moléculas sinais vão mediar a modificação covalente
4. Regulação a nível de expressão gênica: os sinalizadores interagem com receptores promove cascata de sinalização desembocando no núcleo, e lá no núcleo leva a fatores de transcrição que, ao interagir com material genética pode aumentar/diminuir a velocidade da expressão das enzimas e consequentemente a velocidade de expressão da via
5. Regulação diferencial: é chamada assim pq é diferente a
depender do tecido que estamos falando; Existem céls que apresentam maior demanda energética e outras que apresentam menor demanda energética, a depender da função; A demanda energética de cada célula/tecido é algo pessoal dessa células o que faz com que ela demande velocidade de via que é característica dela.
· Cada célula tem uma demanda e cada célula tem uma velocidade de via específica, necessitando de mais enzimas e mais produtos enzimáticos.
❤ CICLO DE KREBS
A molécula de piruvato, principal produto glicolítico, tem a possibilidade de seguir uma via extensa chamada de respiração celular, que é muito mais vantajoso é termos energéticos do que a fermentação
- Respiração celular é um processo metabólico que consome O2 (aceptor final de e-) e esse consumo de oxigênio gera como produto CO2, para gerar energia; ocorre com a finalidade de gerar energia.
· Para que essa energia seja gerada a partir da respiração celular, é preciso passar por 3 estágios, que são complementares, cada estágio, à medida que acontece, leva a geração do próximo.
· ESTÁGIO I geração de Acetil-CoA
· Geração de Acetil-Coa, para que o ciclo do ácido cítrico aconteça tem que, primariamente, gerar esse intermediário metabólico;
· O piruvato é o principal precursor do Acetil-CoA, quer dizer que depende da via glicolítica para dar início ao ciclo de Krebs.
· Macromoléculas energéticas (carboidratos/lípidos/proteínas) sendo catabolizadas por vias catabólicas específicas (glicólise/proteólise/lipólise) gerando produtos precursores de acetil-CoA
· ESTÁGIO II
· inicia o ciclo do ácido cítrico
· O acetil-CoA passa pela via metabólica chamada de ciclo do ác. cítrico e liberam elétrons e CO2, esses elétrons vão para os carreadores
· ESTÁGIO III
· Os carreadores chegam nas mitocôndrias e doam seus elétrons para o aceptor final, e a medida que doam os elétrons para o O2 geram uma força propulsora de ATP
❤ ESTÁGIO I DO CICLO DE KREBS
Tem a formação acetil-CoA, como estamos falando do metabolismo dos carboidratos, essa formação do
acetil-CoA é dependente da via glicolítica
Molécula de glicose(6C) passa pela via glicolítica = 10 etapas reações e libera como produto 2 moléculas de piruvato(3C). Os produtos da via glicolítica, em especial o piruvato, possuem 3 carbonos.
· Esse piruvato é a molécula precursora que vai formar o 2 moléculas de
Acetil-Coa que é a porta de entrada para o ciclo, esse acetil-CoA é um composto orgânico de 2C associado a Coenzima A/CoA. Para que o piruvato forme acetil-CoA, passando de 3C para 2C, ele deve perder um carbono em forma de (2 moléculas) CO2, processo denominado de Descarboxilação, associado a isso tem uma reação de oxidação; Então a molécula de piruvato sofre descarboxilação e oxidação (perda de e-) a partir do piruvato, e esses elétrons serão transferidos para os carreadores 2NADH.
· Como produto do Estágio I tem CO2/NADH/Acetil-CoA.
· Para que haja a reação inicial que vai promover a formação do acetil-CoA precisa de um complexo enzimático chamado de Complexo piruvato desidrogenase, ele é importante para o metabolismo energético uma vez que ele sofre regulação e sofrendo regulação consegue determinar a velocidade de vias metabólicas, ele que é responsável por formar
acetil-CoA a partir do piruvato
· Complexo piruvato desidrogenase
A ação se completa a partir da ação de 5 enzimas, e não apenas de 1. Dessas enzimas, 3 são dotadas de atividade catalítica, ou seja, elas vão participar diretamente do processo de conversão de piruvato a acetil-CoA, essas enzimas são denominadas E1,E2,E3. As outras 2, que complementam as cinco, são enzimas regulatórias, que vão agir sobre as enzimas catalíticas aumentando ou diminuindo as velocidades de reação.
· Esse complexo é, predominantemente, regulado por modificação covalente, frente a isso temos as enzimas responsáveis sendo as Cinases e Fosfatases.
· O complexo é dependente de cofatores, a grande maioria dos cofatores que são necessários para a função do complexo são cofatores vitamínicos, quer dizer que precisa de algumas vitaminas (predominantemente do complexo B), e a partir delas serão formados cofatores que vai garantir a funcionalidade enzimática, ou seja garantir a funcionalidade do complexo e, consequentemente, o acetil-CoA
↳Pessoas com deficiência de complexo B podem gerar quadros de fraqueza, que estão intimamente, relacionados com comprometimento energético
· O complexo piruvato desidrogenase está expresso na matriz mitocondrial
O complexo enzimático é formado por 5 enzimas, sendo duas regulatórias e as outras 3 catalíticas; As 3 enzimas conjuntamente atuam na conversão de piruvato a acetil-CoA, porém cada uma tem uma função específica
· enzima E1 recepciona o piruvato e retira do piruvato a molécula de carbono na forma de CO2, ela é responsável, predominantemente, pela descarboxilação
· Já a E2 é responsável pela adição do grupamento CoA favorecendo a formação do principal produto acetil-CoA
· a E3 é responsável pela formação dos carreadores reduzidos
As moléculas TPP, CoA-SH, FAD, NAD são cofatores vitamínicos. Para formar esses cofatores é necessário vitaminas essenciais, sendo:
· Tiamina(B1): a precursora do cofator TPP/pirofosfato de tiamina, responsável por recepcionar o substrato=piruvato; porém só forma TPP se tiver disponibilidade de B1
· Riboflavina(B2): responsável pelo cofator FAD, responsável por recepcionar os elétrons; sua formação é dependente da vitamina B2
· 	Niacina (B3): será essencial para a formação do cofator NAD, que
é um carreador de elétrons que vai ser responsável por recepcionar os elétrons do FAD reduzido na E3 do complexo
· Ác. Pantotênico (B5): importante para formação da CoA, essa CoA uma vez presente no organismo poderá formar o grupamento acetil-CoA
OBS: alcoólatras podem ter carência de B1, pq o organismo não faz boa absorção
❤ ESTÁGIO II - CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
· Função:
· Oxidação do Acetil-CoA, com finalidade de gerar energia, esse objetivo se concretiza com a formação de NADH/FADH2/ATP
·Desvio de intermediários → precursores → para função de biossíntese
· Onde ocorre: Matriz mitocondrial
· Tem a expressão das enzimas que participam do ciclo de Krebs (8 enzimas). Dessas 8 enzimas, 7 são expressas na matriz mitocondrial e 1 está associada a membrana mitocondrial interna, o fato de estar expressa na memb.mitocondrial interna é pq ela participa também da cadeia transportadora de elétrons, realizando a transferência de elétrons, essa enzima é denominada Succinato desidrogenase
· 
Etapas regulatórias:
São importantes para garantir que a [produtos] sejam formadas conforme a minha necessidade, nem + nem -.
· As enzimas responsáveis pelas etapas abaixo, regulam a velocidade da reação e, consequentemente, a concentração de produtos
· ETAPA 1: Citrato sintase
· ETAPA 3: Isocitrato- desidrogenase
· ETAPA 4: Complexo da
a-cetoglutarato desidrogenase; (esse complexo atua de forma similar ao complexo piruvato desidrogenase, inclusive, dependem de cofatores vitamínicos; de forma que a carência das vitaminas comprometem o complexo e o ciclo do ác.cítrico)
· Principais produtos: CO2/NADH/ FADH2/ATP
· Destino celulares dos produtos
· CO2: por ser um subproduto metabólico será eliminado através da expiração
· ATP: poderá ser consumido em diferentes processos fisiológicos
· NADH e FADH2: irão fornecer e-, sendo transportados para a cadeia transportadora de elétrons, sofrem oxidação, entregam seus e- para o aceptor final e ao entregar esses elétrons isso impulsionam um
reação de fosforilação do ADP a ATP
➥ Via anfibólica, quer dizer que atua tanto no catabolismo, quanto no anabolismo.
· O fato de atuar no catabolismo (finalidade das vias catabólicas dentro do metabolismo energético é catabólica, com objetivo de gerar energia) está relacionado com a oxidação do Acetil-CoA com finalidade energética
· O fato de atuar no anabolismo (doa os intermediários para finalidade de síntese) possui intermediários do ciclo do ácido cítrico, que são moléculas formadas ao longo de 8 etapas reacionais, são precursores biossintéticos que são utilizados para favorecer a síntese de macromoléculas
❤ ETAPAS REACIONAIS DO CICLO
1°Etapa: Condensação entre oxaloacetato e acetil-CoA
· Síntese de citrato, pela enzima regulatória citrato-sintase
-	É denominada ciclo do ácido cítrico pq a primeira molécula formada dá nome a via, por ter 3 grupos carboxila
2° etapa: Desidratação + Hidratação
-Sequência de desidratação e hidratação; O citrato perde uma molécula de H2O e logo em sequência ele se reidrata.
-O objetivo é uma reorganização estrutural para viabilizar a formação/síntese da primeira molécula energética que é o NADH
3° etapa: Descarboxilação oxidativa
· Traz consigo 2 características que tornam ela importante, ela é uma etapa regulatória, além disso também gera produtos energéticos, tem a formação de um carreador de e-, NADH reduzido
4°etapa: Descarboxilação oxidativa é uma etapa regulatória, mas não é catalisada por uma única enzima, na vdd, é catalisada por um complexo enzimático, chamado de complexo
alfa-cetoglutarato desidrogenase. Esse complexo é estruturalmente semelhante ao complexo da piruvato desidrogenase, do estágio I, sendo dependente também dos mesmos cofatores vitamínicos
↳pct com deficiência de vitamina do complexo B, não vai ter o comprometimento somente do estágio I da respiração celular, mas também do estágio II.
· Além de ser regulatória e catalisada por um complexo, este complexo catalisa uma reação de desidrogenação, que são reações de remoção de átomos de H+, e esses átomos de H que saem da estrutura do substrato trazem/carreiam consigo elétrons= uma oxidação;
· É tbm energética pq viabiliza a oxidação do substrato, cetoglutarato, que permeará elétrons para o carreador NADH que se transforma, por sua vez, no seu estado reduzido.
· É a etapa que viabiliza a formação de mais uma molécula de NADH.
· Terá a adição de grupamento CoA; O grupamento CoA é adicionado ao substrato, essa adição é importante pq na prx etapa, apesar de não ser regulatória, é uma etapa energética que forma o ATP propriamente dito, diferentemente das outras etapas que formam carreadores, esse ATP é formado pq na etapa 4 quando tem adição do grupamento CoA tem a formação de uma ligação covalente, chamada de ligação de sulfeto e, essa ligação é altamente exergônica, isto é, toda vez que ela é quebrada, libera grande quantidade de energia.
-	Conclusão: na etapa 4 adiciona-se grupamento CoA;
Na etapa 5 o grupamento CoA saí da estrutura do substrato, pq a quebra libera uma quantidade significativa de energia que impulsiona a síntese de ATP.
↳ Então, precisa da adição do grupamento altamente energético para que, na etapa seguinte houvesse a formação de ATP;
➧ A etapa 5 é importante no contexto
do ác. cítrico pq vai garantir a formação de um molécula de ATP, as custas da remoção do grupamento CoA
5° etapa: garante a formação de um molécula de ATP
-	Não são etapas regulatórias, mas sim Etapas energéticas
6° etapa: Desidrogenação: é catalisada por uma enzima chamada de succinato desidrogenase, diferentemente de todas as outras enzimas do ciclo, não é expressa na matriz mitocondrial, é uma enzima que está integrada, parcialmente, na membrana mitocondrial interna, isso pq ela é bifuncional, ou seja, participa não só do ciclo do ácido cítrico, mas também do último estágio da respiração celular que é a cadeia transportadora de elétrons e fosforilação oxidativa.
· A enzima catalisa uma reação que vai participar da formação de um produto energético; Ela é uma desidrogenase, vai catalisar uma reação de oxidação, (perda de elétrons na forma de átomos de H), esses elétrons perdidos pelo substrato, succinato, serão cedidos ao carreador FADH, então na etapa de número 6 tem a formação de 1 molécula de FADH, por catalisação da enzima succinato desidrogenase
8° etapa: última etapa energética.
· Será catalisada pela enzima malato desidrogenase.
· Catalisa uma reação de desidrogenação sobre o seu substrato, que é o malato. Sendo uma reação de desidrogenação, que é a remoção de elétrons na forma de H+, esses
elétrons serão cedidos ao carreador NADH, então essa etapa gera mais um carreador reduzido que é o NADH;
-	Só que adicionalmente a formação desse NADH quando essa enzima catalisa a reação de desidrogenação sobre seu substrato o malato forma-se o Oxaloacetato, molécula essa que participa da I etapa do ciclo do ácido cítrico (onde o
acetil-CoA se condensa com o oxaloacetato) Aqui entendemos o pq a via é chamada de ''via cíclica'', isso pq no final do processo terá a regeneração/reciclagem do substrato necessário para a etapa 1
NO CICLO TEMOS COMO PRODUTOS,
em cada rodada do ciclo; 3 NADH 1 FADH2
1ATP. PORÉM, COMO BALANÇO GERAL TEMOS; (ISSO PQ SÃO 2 MOLÉCULAS
DE ACETIL-CoA, por isso x2 o ciclo)
= 6NADH --- nas etapas 3,4 e 8 2FADH2 --- na etapa 6
2ATP --- na etapa 5
A formação desses produtos é dependente da velocidade dessa via, quanto mais veloz a via for=maior qtd de produtos e o contrário é verdadeiro
❤ MECANISMOS DE REGULAÇÃO DO ÁC.CÍTRICO
Garante que os produtos serão formados em quantidades suficientes para atender a demanda
· Tipos de regulação
-Reg. Alostérica: regulado por moduladores que podem ser positivos (aumentam a velocidade enzimática) e negativos (diminuem a velocidade enzimática)
**Quando o ciclo do ác.cítrico oxida Acetil-CoA, o ciclo quer gerar energia; portanto, se tem excesso de ATP e NADH reduzido, ambos são produtos energéticos, diante esse excesso não justifica a produção de ainda mais produtos energéticos.Se tem excesso de atp/ de energia, não precisa de alta velocidade da via, então ATP e NADH atuam como moduladores negativos das enzimas regulatórias do ciclo.
**Quando tem muito AMP e NAD+ (oxidado) quer dizer que tem muito desses produtos e pouco ATP, então justifica a produção de mais, logo AMP e NAD+ são moduladores positivos, pois preciso aumentar a velocidade da via para aumentar/gerar ATP
➞ EXCESSO DE PRODUTOS ENERGÉTICOS NÃO PRECISA DE MAIS, ENTÃO MODULADORES NEGATIVOS
**Ca+ atua comomodulador positivo, pois ele é disparador da contração muscular, porém a contração depende
de energia, então o cálcio atua como modulador positivo pq ele informa uma demanda energética maior e, informando essa demanda ele quer favorecer que essa via ocorra de forma mais rápida, para gerar mais energia e dessa forma viabilizar a contração.
Então ele informa essa demanda energética maior para viabilizar a contração
-Modificação covalente, especificamente, por fosforilação: caracteriza pela adição ou remoção de grupos fosfatos nas enzimas, eles podem aumentar ou diminuir a velocidade e, para adicionar ou remover grupos fosfatos precisam das enzimas cinases/fosforilases
· Enzimas alvos da regulação
· Complexo piruvato desidrogenase: sofre regulação auxiliando no controle da velocidade dessa via metabólica.
↳Ele não participa do ciclo, propriamente dito, mas forma o acetil-CoA que é necessário para que o ciclo aconteça, já que é a porta de entrada para o ciclo do ac.cítrico; ele pode aumentar a velocidade de reação formando mt acetil-CoA, impactando, diretamente, na velocidade do ciclo do ácido cítrico, mas tbm pode diminuir a velocidade, diminuindo acetil-CoA, impactando também no ciclo
-Citrato sintase
-Isocitrato desidrogenase
-Complexo alfa-cetoglutarato desidrogenase
❤ VIA ANFIBÓLICA
O ciclo pode oxidar o acetil-CoA gerando produtos energéticos, mas também pode gerar intermediários que são os próprios substratos no ciclo, esses intermediários podem ser desviados dessa via para serem precursores de moléculas biológicas;
· por exemplo, o citrato pode ser desviado para a produção de ácidos graxos, que fazem parte da constituição dos lipídeos.
Porém o ciclo, por ser uma via cíclica, ao tirar algum intermediário, terá o comprometimento do ciclo, uma vez que a reação seguinte depende do produto da anterior. Só é possível que esse ciclo seja uma via anfibólica se tivermos no organismo, concomitantemente a uma reação de síntese, uma reação anaplerótica
· O ciclo do ácido cítrico só se consolida como via anfibólica se existir um equilíbrio entre reação de síntese e reação anaplerótica, que é a reação de reposição dos intermediários do ciclo;
(Por ex. sequestro do citrato, para sintetizar ác.graxo, favorece a reação de síntese porém a retirada desse citrato pode comprometer o resto da
via, então simultaneamente a reação de síntese tem uma reação de reposição, favorecendo com que ele volte para a via e, dessa forma, o ciclo do ac. cítrico consegue cumprir o caminho catabólico e anabólico)
Então a via anfibólica só garante assim ser chamada se tiver esse equilíbrio.
❤ CADEIA RESPIRATÓRIA E FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA
NADH e FADH precisam participar da cadeia transp.elétrons para financiar a síntese de ATP
❤ ESTÁGIO III - FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA
· Função
· Promover a Oxidação dos carreadores, o produto dessa oxidação será a perda de elétrons, esses elétrons vão fluir na cadeia transp.de elétrons e lá no final da cadeia temos o aceptor final que é o O2 e a partir do momento que os elétrons são acepcionados pelo O2, garante a segunda função;
- Vai ser gerado uma força propulsora de fosforilação do ADP, objetivando a formação do ATP, alcançando assim a finalidade que é geração máxima de energia
· 
Onde/como acontece
- Acontece na membrana mitocondrial interna
↳ Lá na memb.mitocondrial interna temos inseridas várias enzimas/ proteínas que tem por função o transporte de elétrons, e são essas enzimas/proteínas que vão conduzir os e- dos carreadores ao O2; É como se elas criassem uma ponte que ligam os carreadores NADH e FADH ao O2.Porém essas proteínas/enzimas não estão lá sozinhas.
· Existem 4 complexos, conjunto de proteínas e enzimas que que vão receber/transportar os elétrons em direção ao aceptor final, o oxigênio 
Complexo I
Complexo II Complexo III Complexo IV
· Esse processo, conjuntamente chamado de fosforilação oxidativa se concretiza através de 3 estágios/fases
1. Fluxo de elétrons (só acontece pela existência dos complexos presentes na membrana). Tem um produto gerado nesse estágio 1; À medida que os elétrons vão fluindo de um complexo a outro na tentativa de chegar ao O2, esse fluxo que vai acontecendo é caracterizado como exergônico. Então, a medida que os elétrons vão fluindo dos carreadores ao
oxigênio tem a liberação de energia, que impulsiona o estágio 2
2. Transporte ativo de H+: à medida que os elétrons vão fluindo de um complexo ao outro gera-se a energia propulsora para esse transporte ativo. A medida que o estágio 2 da respiração se concretizava, lançava na matriz mitocondrial os carreadores NADH e FADH e os prótons, na matriz fica cheio de prótons e eles, no estágio 2 da fosforilação oxidativa serão transportados para os espaços intermembranas. Esse bombeamento ativo, será impulsionado pela energia do estágio 1, de prótons, que acontece da matriz, onde tem alta concentração, a fim de chegar no espaço intermembrana. Aqui, terá um produto que é o gradiente eletroquímico que gera a força propulsora do estágio III (gera um gradiente eletroquímico)
3. Sintese de ATP impulsionada pela força criada pelo gradiente eletroquímico, chamada de força próton-motriz
· Na matriz mitocondrial tem os carreadores e prótons, na membrana mitocondrial interna tem as proteínas
transportadoras de elétrons se organizando na forma de complexos.
· Os complexos juntos configuram a cadeia transportadora de elétrons, esses elétrons vão dos carreadores para o oxigênio. Entre a memb. Externa e a memb. Interna tem o espaço intermembrana, assim, os prótons tendem a fluir da matriz para o E.I
· Estágio I fluxo de energia
· Estágio II bombeamento de prótons
Esses estágios acontecem simultaneamente pq um depende do outro
· Complexo I
Recebe os elétrons do NADH e transfere para a proteína ubiquinona.
· NADH reduzido se oxida (+ H+) esses elétrons são transferidos para o complexo I, nesse complexo tem várias proteínas que vão transportar esses elétrons até uma proteína presente no complexo II chamada de ubiquinona
· Teve fluxo de elétrons, então libera energia, essa energia é utilizada pelo próprio complexo I para impulsionar 4H+ da matriz para Espaço intermembrana
· A medida que o elétrons vão fluindo e os prótons vão sendo bombeados, a concentração de prótons no espaço intermembrana vai aumentando
· O bombeamento de prótons favorece o aumento da concentração destes no espaço intermembrana
· Complexo II
Recebe os elétrons do FADH2.
· Tem como produto um gradiente eletroquímico a succinato desidrogenase, é a grande responsável pela formação do carreador FADH, a partir do momento que ela forma FADH reduzido, esse FADH doa seus elétrons para o complexo II e esse complexo transfere para a proteína ubiquinona
· Teve fluxo de elétrons, liberou energia, mas não teve bombeamento de prótons pelo complexo II → pq o complexo não está totalmente integrado na membrana mitocondrial interna; Isso faz com que não se crie uma ponte de passagem dos prótons que estão na matriz mitocondrial para a membrana; Então a energia proveniente do bloco fica conservada para o próximo bombeamento
➥ Ubiquinona ao receber elétrons do FADH E NADH transfere para o complexo III e, lá no complexo III esses elétrons são transferidos a uma proteína chamada Citocromo C.
· Teve fluxo de elétrons, liberou energia, essa energia é utilizada pelo complexo III para bombear mais 4H+ da matriz para o E.I.
· 
No fim do processo, o Citocromo C, que é uma proteína solúvel, se desloca do complexo III em direção o complexo IV e, lá doa os seus elétrons ao aceptor final que é o O2 → dnv teve fluxo de elétrons = liberou energia, concomitantemente, bombeamento de prótons.
Então o complexo IV a partir do momento que recebe os elétrons do Citocromo C, garante a energia necessária para bombear os prótons da matriz para o espaço intermembrana
➥ Estágio I/II acontece a partir de um fluxo de elétrons, concomitantemente a um bombeamento de prótons
** Gradiente eletroquímico → Força próton-Motriz
· Esse gradiente diz respeitoa uma diferença elétrica, associada a uma diferença química. A diferença elétrica está correlacionada a um polo de cargas que se cria na matriz e o E.I, de forma que a matriz, que está perdendo H +, fica negativo e o espaço intermembrana, que está recebendo carga, fica positivo.
· O gradiente químico está associado a um gradiente de concentração de prótons, ou seja, à medida que os prótons vão saindo da matriz em direção ao E.I, o espaço fica mais concentrado, ao passo que a matriz fica menos concentrada de prótons.
**Força próton-motriz (movimento dos prótons)
O gradiente eletroquímico que foi criado favorece o movimento de retorno dos prótons, saí do E.I em direção a matriz, não será movimento ativo pq está a favor do G.C
· Por ser um movimento favorável, vai gerar essa força que favorece a síntese de ATP.
· Existe uma proteína que vai viabilizar o retorno dos prótons, chamada de ATP Sintase, ela apresenta 2 subunidades:
1. Subunidade F0: está totalmente integrada na membrana interna, é responsável por criar uma ponte/canal que vai permitir o movimento de retorno dos prótons que estava no E.I para a matriz; A medida que os prótons vão retornando, esse movimento de retorno gera energia/força para a subunidade F1
2. Subunidade F1: pega a energia gerada pela sub.F0, pelo movimento, para fosforilar ADP em ATP.
➞ A síntese de ATP acontece por um acoplamento quimiosmótico, pois depende da movimentação de prótons para financiar a reação química de fosforilação ADP para formar ATP
-	Saldo final de ATP, por molécula de glicose, 30 ou 32 ATPs esse
saldo é totalmente dependente da reação dos carreadores
A respiração celular é a etapa mais geradora de energia, mas dependem da disponibilidade de energia e a Integridade mitocondrial, uma vez que os estágios I e II ocorrem na matriz mitocondrial
➞ Quando não tem o estrito controle da velocidade desse fluxo, esses elétrons podem escapar da sua rota/fluxo normal e podem favorecer a formação de radicais livres= espécie com elétrons altamente reativos, elétron livre
-	As mitocôndrias, de posse dessa características, produzirem espécies nocivas, elas mesmas contam com mecanismos de combate
❤ MECANISMOS DE REGULAÇÃO DA FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA
O processo de fosforilação oxidativa precisa ser regulado
· Controle pelo aceptor Fosforilação oxidativa só acontece a depender da disponibilidade de O2, então se tem O2 → fosforilação se concretiza, se não tem → não se concretiza
· É o controle da velocidade de síntese de ATP pela disponibilidade de ATP; Quando forma o gradiente eletroquímico e ele impulsiona a força próton-motriz, essa força propulsiona a
fosforilação, então além de ter disponibilidade de O2, precisa de disponibilidade de ADP - já que ele é substrato básico para reação de fosforilação
· Razão massa/ação
Razão entre [ATP] versus ([ADP][Pi])
· Se a razão está elevada, não precisa de produção energia, e diminui a velocidade da fosforilação pq tem mt ATP
· Se a razão está diminuída favorece a fosforilação energia, pouco ATP e muito ADP
❤ METABOLISMO DO GLICOGENIO E GLICONEOGENESE
Como obter a molécula de glicose?
· Dieta
· A glicose advinda da dieta ou é METABOLIZADA e será fonte de energia, prontamente.
· Ou se não tem a demanda energética, pega a glicose proveniente da dieta e ARMAZENA na forma de glicogênio
↳Primeira via que compõem o metabolismo do glicogênio é a GLICOGÊNESE
· Obter a glicose promovendo a quebra do glicogênio = GLICOGENÓLISE
· Obter a glicose por meio da GLICONEOGÊNESE é uma alternativa quando nossos estoques estão baixos; Então, será concretizada no estado não
alimentado, a fim de formar glicose para a glicemia recorre, então, a outras moléculas. É a síntese de novo da glicose, a partir de moléculas que não são carboidratos
❤ GLICOGENÓLISE
· Função: quebra do glicogênio
· Finalidade: obtenção de glicose para geração de energia
· Como acontece:
· Ponto de partida é o glicogênio, molécula base para acontecer glicogenólise, o ponto de chegada/ produto é a Glicose-6-P
· O glicogênio é formado por várias ligações de glicólise, com isso é importante romper essas ligações na cadeia linear, através de enzimas:
1. GLICOGÊNIO FOSFORILASE, irá romper/ clivar somente ligação alfa 1,4; Além de quebrar essa ligação, e liberar uma glicose, ela libera essa glicose fosforilada
= GLICOSE-1-P
2. Enzima de desramificação, ou seja, retira o ponto de ramificação para que o processo possa continuar
3. Fosfoglicomutase, ela irá mudar a posição do fosfato na glicose e após a ação dessa enzima tem a Glicose-6-P que pode ser utilizada para finalidade energética