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Resumo P R O D U Ç Ã O : V I T O R D A N T A S P R O D U T O R V E R I F I C A D O D O P A S S E I D I R E T O Metabolismo Vitor Dantas - METABOLISMO TUTORIA 02/SESSÃO 02 OBJETIVOS: → Explicar a respiração celular → Explicar a fermentação lática ↪ Explicar a respiração celular • Respiração celular é o processo de conversão das ligações químicas de moléculas ricas em energia que poderão ser usadas nos processos vitais. Ela pode ser de dois tipos, respiração anaeróbia (sem utilização de oxigênio) e respiração aeróbia (com utilização de oxigênio). • Processo bioquímico que tem como objetivo a produção de ATP (energia) • É clivada em 3 etapas: glicólise, ciclo de Krebs e fosforilação oxidataiva. Glicolíse: • A ocorre no citoplasma de todas as células (Citosol). • Clivagem da glicose para formar Ácido Pirúvico [ Quebra da Glicose (6C) em 2 Piruvatos (3C) • Ocorre mediante a 10 reações químicas sucessivas 2 fases (Preparatória e compensatória) Cada etapa é catalisada por uma enzima específica • Fonte exclusiva para muitos tecidos como hemácias e cérebro • Saldo final: 2 ATPs, 2 piruvatos e 2 NADH Etapas: Fase de Investimento (endoenergética) 1ª Etapa: Fosforilação da glicose. A primeira etapa da glicólise consiste na fosforilação da glicose, em glicose-6-fosfato, em presença de ATP e da enzima hexoquinase que atua tendo como cofactor, o ion Mg 2+ . 2ª Etapa: Isomerização da glicose. Neste segundo passo, a glicose-6-fosfato sofre catalise reversível da enzima fosfoexose isomerase, transformando- se em frutose-6-fosfato. 3ª Etapa: Fosfofrutoquinase Enzima fosfofruquinase-1 catalisa a transferência de um grupo fosfato do ATP para a frutose-6-fosfato para liberar a frutose-1,6-difosfato, sendo essa uma reação irreversível a nível celula . 4ª Etapa: Clivagem da frutose-1,6-difosfato em duas trioses. A frutose-1,6-difosfato é quebrada para liberar duas trioses fosfato diferentes, o gliceraldeído-3-fosfato, uma aldose e a dihidroxiacetona fosfato, uma cetose. 5ª Etapa: Oxidação do gliceraldeído-3-fosfato Esta etapa encerra a única oxidação que ocorre durante a glicólise. Realiza em presença de fosfato inorgânico e é catalisada por uma desidrogenase que tem a NAD+ como cofactor. Durante a etapa, a energia libertada pela oxidação é transferida para a formação de uma nova ligação fosfato, rica em energia. Apenas uma das trioses fosfato formada pela aldose (gliceraldeído-3-fosfato) pode ser diretamente degradada nos passos subseqüentes da glicólise. Já o produto dihidroxiacetona fosfato, é rápida e reversivelmente convertida em gliceraldeído-3-fosfato pela quinta enzima da seqüência glicolítica a triose fosfato isomerase. Esta reação encerra a fase preparatória da glicólise. https://pt.wikipedia.org/wiki/Respira%C3%A7%C3%A3o_anaer%C3%B3bia https://pt.wikipedia.org/wiki/Oxig%C3%AAnio https://pt.wikipedia.org/wiki/Respira%C3%A7%C3%A3o_aer%C3%B3bia Vitor Dantas - METABOLISMO Fase de rendimento (exoenergética) 6ª Etapa : Oxidação do gliceraldeído-3-fosfato em 1,3- difosfoglicerato. Este e o primeiro passo da fase de rendimento da glicólise, onde ocorre a conversão do gliceraldeído-3-fosfato em 1,3- difosfoglicerato, catalisado pelo gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase. É a primeira das duas reações conservadoras de energia da glicólise e que leva à formação de ATP. O grupo aldeído do gliceraldeído-3-fosfato é desidrogenado em um anidrido de ácido carboxílico como o ácido fosfórico, o acilfosfato. O receptor do hidrogênio é a coenzima NAD+ (forma oxidada da nicotinamina adenina dinucleotídeo). A redução do NAD+ ocorre pela transferência enzimática de um íon hidreto (H-) do grupo aldeído para liberar a coenzima reduzida NADH. Este, por sua vez, precisa ser reoxidado até NAD+, pois as células possuem um número limitado de NAD+. 7ª etapa:. Transferência do fosfato do 1,3-difosfoglicerato para o ADP . A enzima fosfogliceratoquinase transfere o grupo fosfato de alta energia do grupo carboxila do 1,3-biofosfoglicerato para o ADP, formando ATP e 3-fosfoglicerato. É irreversível nas condições celulares. 8ª Etapa: Conversão do 3-fosfoglicerato em 2- fosfoglicerato. A enzima fosfoglicerato mutase catalisa a transferência reversível do grupo fosfato entre C-2 e C-3 do glicerato. O íon Mg+2 é essencial para esta reação. 9ª Etapa: Desidratação do 2-fosfoglicerato para fosfoenolpiruvato . A segunda reação glicolítica que gera um composto com alto potencial de transferência de grupo fosfato é catalisado pela emolase. Essa enzima promove a remoção reversível de uma molécula de água do 2-fofoglicerato para liberar fosfoenolpiruvato. 10ª Etapa: Transferência do grupo fosfato do fosfoenolpiruvato para o ADP . A transferência do grupo fosfato do fosfoenolpiruvato para o ADP, catalisada pelo piruvato quinase. Nesta reação, a fosforilação em nível do substrato, o produto piruvato aparece primeiro na sua forma enol. Entretanto, esta forma tautomeriza-se rapidamente para liberar a forma ceto do piruvato, forma que predomina em pH 7,0. Essa reação é irreversível em condições intracelulares. OBS.: Deficiência da Piruvato-quinase Anemia hemolítica (destruição dos eritrócitos). • Um eritrócito não apresenta mitocôndrias. • É, portanto, completamente dependente da glicólise para a produção de ATP. •O ATP é essencial para: - satisfazer as necessidades energéticas do eritrócito - manutenção de sua forma bicôncava e flexível, que o permite alcançar capilares muito estreitos. • A anemia por deficiência de enzimas glicolíticas é resultado da redução da velocidade da glicólise, levando à diminuição na produção de ATP. • As alterações na membrana da célula vermelha do sangue, resultantes dessa condição, levam a mudanças no formato da célula e a sua fagocitose por células de defesa. Vitor Dantas - METABOLISMO Em resumo, no decurso da glicólise, por cada molécula de glucose, são produzidas duas moléculas de ácido pirúvico. No início do processo, foi investida energia (consumiram-se 2 ATP). No final do processo recuperou-se energia sob a forma de 4 ATP. O saldo é pois de 2ATP e 2 NADH por molécula de glicose.Resumo: Esquema das 10 etapas da quebra e formação de ATP a partir da glicose resultando no acido pirúvico. Ciclo de Krebs:
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