Processo de obtenção de energia das células respiração celular

Transcrição

1 Processo de obtenção de energia das células respiração celular

2 Lipídeos de armazenamento (Gorduras e óleos)

3 Os lipideos de armazenamento são constituidos por ácidos graxos esterificados ao glicerol - triglicerídeos +

4 Ácidos graxos = ácidos carboxílicos com cadeias de hidrocarboneto de com 4 a 36 átomos de carbonos. Não ramificadas Cadeias saturadas (sem dupla ligação) ou insaturadas (com dupla ligação) O que essas moléculas possuem que as caracterizam como produtoras de energia Ácido Esteárico Ácido Oleico Ácido Linoleico Ácido Linolênico

5 Os lipídeos produzem energia através da β-oxidação Quebra por oxidação do ácido graxo sempre em seu carbono β Processo repetitivo liberando molécula com 2 C 4 enzimas estão envolvidas

6 A oxidação de ácidos graxos é uma via central para a produção de energia em animais e em algumas bactérias e fungos Importante também em sementes em germinação e na fertilização (crecimento tubos polen) leva à produção de moléculas precurssoras importantes Animais ocorre principalmente nas mitocondrias, vegetais peroxissomos (folhas) e glioxissomos (sementes) Reações e enzimas são as mesmas em todos os tipos de organismos/células

7 Sequência de reações para a β-oxidação Hidrólise dos triglicerideos Ativação do acido graxo e entrada na mitocôndria ou peroxissomo 4 reações da β-oxidação desidrogenação hidratação oxidação clivagem

8 Triglicerídeos - vacúolos ou gotículas de óleo são quebrados por ação de lipases e o glicerol e os ácidos graxos liberados 3H 2 O triglicerídeo Lipase Transformado em Gliceraldeido-3P ou reutilizado nas reações de síntese glicerol 3 ácidos graxos β-oxidação

9 Ativação do ácido graxo - é formado um acil-coa graxo Ocorre gasto de ATP Acil-CoA graxo não passa pela membrana

10 Entrada do ácido graxo com 14 ou mais C precisam de transportadores para entrar na mitocôndria ou peroxissomos nos animais (carnitina) e nos vegetias (?)

11 OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS SATURADOS COM NÚMERO PAR DE CARBONOS A remoção oxidativa de 2 unidades de C (uma volta) do Acil-CoA graxo requer 4 passos: - desidrogenação para formar a dupla ligação (trans) - hidratação de uma dupla ligação para formar 1 álcool - oxidação do álcool para formar 1 cetona e, finalmente - clivagem (acetil ligado à CoA) por outra Co-A A cada ciclo são formados 1FADH2, 1NADH e 1 acetil-coa e um acil-coa graxo com 2 carbonos a menos

12 O Acil-CoA com 2 C a menos sofre nova sequencia de oxidação FADH 2 e NADH Liberam mais moléculas de Acetil-CoA até o último par de carbono ser liberado O acetil-coa pode entrar no TCA e originar CO 2 e transportadores de elétrons reduzidos 1 FADH 2 e 1 NADH formados entram diretamente na cadeia respiratória para a síntese de ATP com redução do O 2 a H 2 O

13 OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS Normalmente os ácidos graxos insaturados naturais têm configuração cis e não podem sofrer oxidação portanto é necessário a participação de mais enzimas no processo PASSO ADICIONAL uma isomerase que reposiciona a dupla ligação, convertendo o isômero cis em isômero trans, um intermediário normal da -Oxidação

14 OXIDAÇÃO COMPLETA DE ÁCIDOS GRAXOS COM NÚMERO ÍMPAR DE CARBONO Ácidos graxos frequentes em vegetais e organismos marinhos Carboxilação Mais três reações são necessárias para a oxidação completa dessas moléculas A -oxidação de ácidos graxos contendo número ímpar de carbono produz propionil-coa no final do ciclo Rearranjos A propionil-coa pode então ser transformado em succinil-coa, um intermediário do ciclo de Krebs

15 As duas vias usam intermediários derivados da CoA e ocorrem em 4 passos Nos vegetais o FADH 2 passa os elétrons diretamente para o O 2 e produz peróxido de hidrogênio este é transformado em H 2 O + O 2 pela catalase Exportado para o citosol Acetil-CoA mitocondria entra no TCA e cadeia respiratória Peroxissomos e glioxissomos entra no Ciclo do Glioxalato

16 Ciclo do Glioxilato Processo importante em vegetais (sementes) Não ocorre nos animais Três organelas parecem estar em associação em sementes Obtenção carboidratos a partir de lipídeos (gliconeogenese) e outras moleculas

17 Triglicerideos como fonte de glicose nas sementes em germinação

18 Ocorre nos peroxissomos e glioxissomos Animais não possuem as enzimas Isocitrato liase e Malato sintase Uso de duas moléculas de acetil-coa (2x2C) em cada volta do ciclo e exporta uma molécula de succinato (4C) ou o malato exportado Oxalacetado é regenerado exportado

19 Exporta succinato para a mitocôndria Através do ciclo de Krebs ocorre a formação de Malato que pode ser usado nos processos de síntese de glicose (Gliconeogenese inverso da Glicólise) ou para a síntese de nucleotídeos e aminoácidos.

20 Temas a serem estudados: Ácidos graxos são ativados e transportados para o interior da mitocôndria Oxidação dos ácidos graxos saturados de cadeia par, impar e insaturados Oxidação dos ácidos graxos nos peroxissomos e glioxissomos Ciclo do Glioxilato