CICLO DE KREBS. Bianca Zingales IQ-USP

Transcrição

1 CICLO DE KREBS Bianca Zingales IQ-USP

2 G L IC O S E A M IN O Á C ID O S Á C ID O S G R A X O S A sp G ly L eu G lu A la Ile F o sfo e n o lp iru v a to ( ) S er L y s C y s P h e P iru v a to ( ) C O A cetil-c o A ( ) C O O x a lo a ceta to ( ) C itra to ( ) C O M a la to ( ) Iso citra to ( ) F u m a ra to ( ) C O C eto g lu ta ra to ( ) S u ccin a to ( ) C O

3 Glicose CITOSSOL Alguns AA Ácidos Graxos Glicólise Piruvato MITOCÔNDRIA Acetil-CoA KREBS

4 CICLO DE KREBS O Ciclo de Krebs é também chamado Ciclo dos Ácidos Tricarboxílicos (TCA) ou Ciclo do Ácido Cítrico Definição: O Ciclo de Krebs é a via final comum do Catabolismo. Tem como finalidade a oxidação de Acetil- CoA visando a obtenção de Energia Localização: Matriz mitocondrial Oxigênio: O Ciclo de Krebs só funciona em presença de Oxigênio (metabolismo aeróbico) (ver próximas aulas)

5 1 1 1 CARACTERÍSTICAS GERAIS do CICLO de KREBS 1. DOIS Carbonos entram no ciclo de Krebs como Acetil-CoA e DOIS Carbonos saem como duas moléculas de CO. CO EXPIRAÇÃO

6 1 1 1 CARACTERÍSTICAS GERAIS do CICLO de KREBS. Ao longo do Ciclo, QUATRO reações de óxido-redução ocorrem, formando-se moléculas de NADH e uma molécula de FADH.

7 CARACTERÍSTICAS GERAIS do CICLO de KREBS. Uma ligação fosfato de alta energia (GTP) é formada no Ciclo. 1

8 O Ciclo de Krebs compreende etapas 1

9 1 1 1 Isocitrato Citrato Isocitrato -Cetoglutarato Succinil-CoA Co-A Succinato Fumarato Malato Oxaloacetato Nome dos compostos do ciclo de Krebs

10 Passo 1: Condensação Ác tricarboxílico Citrato sintase H Acetil-CoA Oxaloacetato Citrato CoA De onde vem? Reação irreversível

11 Revisão: Formação do oxaloacetato Piruvato + ATP + HCO - Oxaloacetato + ADP + Pi Piruvato Carboxilase Nota: Numa dieta pobre em carboidratos, o nível de oxaloacetato é baixo (Gliconeogênese). O ciclo de Krebs tem baixo funcionamento.

12 Passo : Isomerização Ác tricarboxílico Aconitase Citrato Isocitrato

13 Passo : Saída de CO catalisada por enzima ligada a NAD + Isocitrato desidrogenase Isocitrato (C) NAD + alfa-cetoglutarato (C) NADH CO Esta reação controla o funcionamento do Ciclo de Krebs A Isocitrato Desidrogenase é uma enzima alostérica (ver adiante)

14 Passo : Descarboxilação oxidativa (entra CoA) Alfa-cetoglutarato desidrogenase Alfa-cetoglutarato (C) NAD + CoA Succinil-CoA (C) NADH CO Reação irreversível

15 Passo : Fosforilação a nível do Substrato Succinil CoA sintetase Succinil-CoA GDP Succinato GTP CoA Síntese de um composto rico em energia GTP (guanosina trifosfato) Onde já apareceu GTP?

16

17 Transformação de GTP em ATP Nucleosídio difosfoquinase NOTA: Esta reação não faz parte do ciclo de Krebs, mas resulta na produção de 1 ATP.

18 Passo : Desidrogenação dependente de FAD Succinato desidrogenase Succinato FAD Fumarato FADH

19 Estrutura do FAD FAD Flavina Adenina Dinucleotídio Riboflavina Vitamina B FAD Transporta prótons e elétrons

20 Passo : Hidratação na dupla ligação C-C Fumarase Fumarato Malato

21 Passo : reação de desidrogenação que regenera Oxaloacetato Malato desidrogenase Malato NAD + Oxaloacetato NADH Notar a regeneração de Oxaloacetato no fim de uma volta do ciclo

22 Estequiometria do Ciclo de Krebs Acetil-CoA + H O + NAD + + Pi + GDP + FAD CO + NADH + GTP + CoA-SH + FADH + H + Uma volta do Ciclo de Krebs 1 Acetil-CoA CO + NADH + 1FADH + 1GTP + 1CoA

23 Regulação da velocidade do Ciclo de Krebs O ciclo é controlado principalmente pela atividade da Isocitrato Desidrogenase (enzima alostérica) C O A cetil-c oa () O xaloacetato () C itrato () M alato () Isocitrato () F um arato () C O C etoglutarato () Succinato () C O

24 Isocitrato Desidrogenase Moduladores alostéricos Positivos: ADP e NAD + Moduladores alostéricos Negativos: ATP e NADH

25 Portanto: Ciclo de Krebs é LENTO quando a carga energética é ALTA (concentração elevada de ATP modulador alostérico negativo) Ciclo de Krebs é ATIVO quando a carga energética é BAIXA (concentração elevada de ADP modulador alostérico positivo) Portanto, a Carga energética da Célula regula o funcionamento do Ciclo de Krebs Em outras aulas veremos por que NAD + e NADH também regulam o Ciclo.

26 Regulação da velocidade do Ciclo de Krebs A velocidade do ciclo de Krebs também é regulada pela concentração de seus intermediários. Se não houver disponibilidade de oxaloacetato, o Ciclo de Krebs não funciona

27 - Quando há falta de Glicose, o oxaloacetato é usado na gliconeogênese. Então o Ciclo de Krebs diminui seu funcionamento, e menos Acetil-CoA é oxidado. G L IC O S E A M IN O Á C ID O S Á C ID O S G R A X O S A sp G ly L eu G lu A la Ile F o sfo e n o lp iru v a to ( ) S er L y s C y s P h e P iru v a to ( ) C O A cetil-c o A ( ) C O O x a lo a ceta to ( ) C itra to ( ) C O M a la to ( ) Iso citra to ( ) F u m a ra to ( ) C O C eto g lu ta ra to ( ) S u ccin a to ( ) C O

28 Pesquisar As vitaminas do complexo B são um grupo de oito vitaminas: tiamina (B1), riboflavina (B), niacina (B), ácido pantotênico (B), piridoxina (B), biotina (B), ácido fólico (B9), cianocobalamina (B1).