CICLO DE KREBS. Em condições aeróbias: mitocôndria. citosol. Glicólise. ciclo de Krebs. 2 piruvato. 2 Acetil CoA. Fosforilação oxidativa

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1 CICLO DE KREBS Em condições aeróbias: citosol mitocôndria Glicólise Acetil CoA ciclo de Krebs Fosforilação oxidativa

2 CICLO DE KREBS OU CICLO DOS ÁCIDOS TRICARBOXÍLICOS Ligação entre a glicólise e o ciclo de Krebs: Piruvato desidrogenase Piruvato + CoA + NAD + acetil CoA + + NADH matriz membrana mitocondrial interna membrana mitocondrial externa Visão geral do ciclo de Krebs

3 1. Condensação do com o acetil CoA sintetase acetil CoA. Isomerização do em aconitase aconitase cisaconitato 3. Oxidação e descarboxilação do desidrogenase desidrogenase oxalo αcetoglutarato 4. Formação do succinil CoA αcetoglutarato desidrogenase αcetoglutarato + NAD + + CoA succinil CoA + + NADH

4 5. Formação de uma ligação fosfato de alto potencial energético succinil CoA sintetase + P i + GDP + GTP + CoA succinil CoA 6. Regeneração do por oxidação do desidrogenase fumarase desidrogenase O NADH CH 3 C O C HO C CH C HC cisaconitato HO C H H HO C C H H O CH HC FADH GTP succinilcoa O C S CoA NADH C O NADH αcetoglutarato

5 Estequiometria: AcetilCoA + 3 NAD + + FAD + GDP + P i + H O + 3 NADH + FADH + GTP + H + + CoA 9 ATP ATP eq. 1 ATP REVISÃO DO CICLO DO PONTO DE VIS ENERGÉTICO +6,69 0,88 0 8,0 acetilcoa 9,08 +,04 cisaconitato 0,45 1,70 αcetoglutarato 8,8 succinilcoa,1 Ciclo altamente exergónico (mesmo nas concentrações existentes na célula) segue espontaneamente o sentido dos ponteiros do relógio TOL: G o =,3 Kcal/mol

6 Inibido por ATP, AcetilCoA e NADH acetilcoa Inibido por ATP cisaconitato succinilcoa Inibido por ATP Estimulado por ADP αcetoglutarato Inibido por SuccinilCoA e NADH reacções que necessitam de aceitadores de electrões (NAD + ou FAD) regeneráveis na cadeia respiratória AMP (+) glicogénio UDPglucose sítios de regulação mais importantes glucose ADP (+) glucose6p frutose6p AMP () ADP () AMP (+) ADP (+) frutose1,6dp 6 passos fosfoenol glucose1p ATP () NADH () fosfoenol ADP (+) ATP () NADH () ADP (+) ATP () NADH () acetilscoa ATP () NADH () αcetoglutarato lactato ADP (+) NAD (+) ATP () NADH () succinilscoa

7 aminoácidos NH 3 H H acetil CoA ácidos gordos H H OAA H H αcetoglutarato H succinil CoA GTP (FADH ) NADH cadeia respiratória mitocondrial FADH Cadeia respiratória mitocondrial NADH e NADH desidrogenase e coenzima Q e citocromo b e citocromo c 1 e citocromo c e citocromo oxidase (aa 3 ) ADP + P i ATP ADP + P i ATP ADP + P i ATP H + + 1/ O H O

8 O envenenamento por arsénio e o ciclo de Krebs compostos de As (III) como o arsenito (AsO 3 3 ) e compostos de arsénico orgânicos podem ligarse a grupos sulfidrilo: na respiração, inibição da desidrogenase e αcetoglutarato desidrogenase (AsO 3 3 ) (AsO 3 3 ) Napoleão Bonaparte, na ilha de Sta Helena: suspeitas de envenenamento por arsénico; sintomas referidos por fontes históricas análise de uma madeixa de cabelo elevado conteúdo em arsénico acidental (tinta do papel de parede) ou provocado?

9 raticida 1080: aconitase fluor (inibidor não competitivo) Beriberi: deficiência de tiamina (vitamina B1) Oriente: alimentação à base de arroz (pior se fôr polido, sem camada exterior) Falta de tiamina TPP: grupo prostético, coenzima de desidrogenase αcetoglutarato desidrogenase problemas no funcionamento do ciclo de Krebs

10 FACTOS RELACIONADOS COM O CICLO DE KREBS 1 TRANSAMINAÇÃO (catalisada por transaminases) cetoácido + aminoácido transaminase aminoácido + cetoácido COO O = C COO COO COO + + H 3 N C H + H 3 N C + O = C H R 1 R R 1 R cetoácido (1) aminoácido () aminoácido (1) cetoácido () Globalmente: transferência de um grupo amina de um aminoácido para um cetoácido cetoácidos do ciclo: (),, αcetoglutarato REACÇÕES ANAPLERÓTICAS (reacções que fornecem intermediários ao ciclo) esforço físico stress emocional acetilcoa não há OAA suficiente para responder Reacções anapleróticas: 1 + ATP + carboxilase + ADP + P i enzima málico + NADPH + H NADP +

11 Glucose Lípidos membranas mitocondriais enzima málico CH 3 C = O COO Piruvato Ác. gordos CH 3 C = O Piruvato CH 3 βoxidação 1 COO C = O SCoA AcetilCoA carboxilase COO ATP O = CH COO ADP + P i CH HO C COO CO COO COO OAA ciclo de Krebs Citrato NADPH + H + COO NADP + HO CH Malato COO Ciclo de Krebs e gluconeogénese hidratos de carbono gluconeogénese fosfoenol OAA PEP acetil CoA r. anaplerótica αcetoglutarato CITOPLASMA MITOCÔNDRIA succinil CoA

12 Ciclo de Krebs no catabolismo hidratos de carbono glicólise fosfoenol treonina glicina, serina, cisteína alanina asparagina aspartato asp βoxidação ac. gordos transaminase () acetil CoA acetil CoA tirosina fenilalanina CITOPLASMA valina, isoleucina, metionina, treonina NADH e FADH para a produção aeróbica de ATP αcetoglutarato GTP GDP,Pi succinil CoA MITOCÔNDRIA succinil CoA glu isoleucina, leucina, lisina, fenilalanina triptofano, tirosina αcetoglutarato glutamato prolina, arginina, histidina, glutamina Ciclo de Krebs no catabolismo de aminoácidos treonina glicina, serina, cisteína alanina asparagina aspartato asp transaminase () acetil CoA acetil CoA tirosina fenilalanina CITOPLASMA valina, isoleucina, metionina, treonina NADH e FADH para a produção aeróbica de ATP αcetoglutarato GTP GDP,Pi succinil CoA MITOCÔNDRIA succinil CoA glu isoleucina, leucina, lisina, fenilalanina triptofano, tirosina αcetoglutarato glutamato prolina, arginina, histidina, glutamina

13 Ciclo de Krebs no catabolismo de lípidos hidratos de carbono glicólise fosfoenol βoxidação ac. gordos acetil CoA NADH e FADH para a produção aeróbica de ATP αcetoglutarato CITOPLASMA GTP GDP,Pi succinil CoA MITOCÔNDRIA