12/11/2015. Disciplina: Bioquímica Prof. Dr. Vagne Oliveira

Documentos relacionados
Ciclo de Krebs ou Ciclo do ácido cítrico. Prof. Liza Felicori

Aula de Bioquímica II SQM Ciclo do Ácido Cítrico

Universidade Federal do Pampa Campus Itaqui Bioquímica GLICÓLISE AERÓBICA. Ciclo de Krebs e Fosforilação Oxidativa. Profa.

Oxidação parcial o que acontece com o piruvato?

Profª Eleonora Slide de aula. Metabolismo de Carboidratos

Obtenção de Energia. Obtenção de Energia. Obtenção de Energia. Oxidação de Carboidratos. Obtenção de energia por oxidação 19/08/2014

Matéria: Biologia Assunto: Respiração celular Prof. Enrico blota

1. Produção de Acetil-CoA. 2. Oxidação de Acetil-CoA. 3. Transferência de elétrons e fosforilação oxidativa

Funções do Metabolismo

O que são as duas reações abaixo?

METABOLISMO ENERGÉTICO

Hoje iremos conhecer o ciclo de Krebs e qual a sua importância no metabolismo aeróbio. Acompanhe!

Pode ser polimerizada, estocada, transportada e liberada rapidamente quando o organismo precisa de energia ou para compor estruturas especiais

Semana 12 Respiração Celular

METABOLISMO ENERGÉTICO

Introdução ao Metabolismo Microbiano

Metabolismo celular. É o conjunto de todas as reacções químicas que ocorrem numa célula.

21/11/2016. Destinos do Piruvato na Célula. Respiração Celular X Combustão. Respiração Celular

Metabolismo de Carboidratos

METABOLISMO CELULAR PROCESSOS E MOLÉCULAS ESPECÍFICAS 06/08/2015. Oxidação: ocorre a saída de um átomo H; Redução: envolve o ganho de um átomo H.

PRINCIPAIS VIAS METABÓLICAS

CADEIA DE TRANSPORTE DE ELÉTRONS E FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA COMO AS CÉLULAS SINTETIZAM ATP

Corpos cetônicos e Biossíntese de Triacilglicerois

Metabolismo de Carboidratos. Profa.Dra. Leticia Labriola Abril 2012

Membrana interna. Cristas. Matriz Membrana externa. P i P i P i. 7,3 kcal/mol 7,3 kcal/mol 3,4 kcal/mol

Conversão de energia Mitocôndria - Respiração

MÓDULO 2 - METABOLISMO. Bianca Zingales IQ-USP

5/4/2011. Metabolismo. Vias Metabólicas. Séries de reações consecutivas catalisadas enzimaticamente, que produzem produtos específicos (metabólitos).

Glicólise. Professora Liza Felicori

METABOLISMO ENERGÉTICO

Processo de obtenção de energia das células respiração celular

Universidade Federal do Pampa Campus Itaqui Bioquímica GLICONEOGÊNESE. Profa. Dra. Marina Prigol

A energética celular:

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

METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS - GLICÓLISE

QBQ 0204 Bioquímica. Carlos Hotta. Glicólise 13/05/17

Lipídeos e ácidos graxos

CADEIA DE TRANSPORTE DE ELÉTRONS E FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA COMO AS CÉLULAS SINTETIZAM ATP

UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA

Cadeia Respiratória (Fosforilação Oxidativa)

Transformação e utilização de energia respiração aeróbia

Dra. Kátia R. P. de Araújo Sgrillo.

O Ciclo do Ácido Cítrico

FISIOLOGIA VEGETAL 24/10/2012. Respiração. Respiração. Respiração. Substratos para a respiração. Mas o que é respiração?

MANUAL DA DISCIPLINA DE BIOQUÍMICA CURSO DE FISIOTERAPIA

BIOQUÍMICA GERAL. Prof. Dr. Franciscleudo B. Costa UATA/CCTA/UFCG. Aula 10 Metabolismo Geral FUNÇÕES ESPECÍFICAS. Definição

OXIDAÇÕES BIOLÓGICAS: Cadeia respiratória e fosforilação oxidativa

Gliconeogênese. Gliconeogênese. Órgãos e gliconeogênese. Fontes de Glicose. Gliconeogênese. Gliconeogênese Metabolismo dos aminoácidos Ciclo da Uréia

Sistema glicolítico ou metabolismo anaeróbio lático

aaa Bento Gonçalves/RS 1

Dra. Kátia R. P. de Araújo Sgrillo.

Faculdade de Tecnologia de Araçatuba. Curso Superior de Tecnologia em Bioenergia Sucroalcooleira

Via das pentoses-fosfato

Revisão do Metabolismo da Glicose

17/3/2014. Metabolismo Microbiano. Definição FUNÇÕES ESPECÍFICAS

Pontifícia Universidade Católica de Goiás Departamento de Biologia Bioquímica Metabólica. Rotas Metabólicas. Prof. Raimundo Júnior M.Sc.

Mobilização e Oxidação de Lipídeos

Profª Eleonora Slide de aula. Introdução ao Metabolismo

Introdução ao Metabolismo. Profª Eleonora Slide de aula

30/05/2017. Metabolismo: soma de todas as transformações químicas que ocorrem em uma célula ou organismo por meio de reações catalisadas por enzimas

Organelas Produtoras de energia

CITOLOGIA IV (UECE/ENEM) Profa Eduarda de Souza

Citoplasma organelas energéticas

Metabolismo de Carboidratos

Profa. Alessandra Barone.

Utilização de glicose pelas células. A glicólise é a via metabólica mais conservada nos sistemas biológicos

RESPIRAÇÃO. Katia Christina Zuffellato-Ribas

MAPA II Vias metabólicas degradativas

Tecnologia de Cultivo de Microrganismos. Aula 2 Metabolismo energético microbiano. Profa. Ana Paula Veeck

Glicose / carboidratos Ácidos graxos Aminoácidos. Acetil-CoA. Ciclo de Krebs (NADH e FADH 2 )

BIOSSINTESE E OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS BREVE EXPLICAÇÃO

Pontifícia Universidade Católica de Goiás Departamento de Biologia Bioquímica Metabólica ENZIMAS

BE066 - Fisiologia do Exercício BE066 Fisiologia do Exercício. Bioenergética. Sergio Gregorio da Silva, PhD

Biologia Prof. Edgard Manfrim

Aula 13: teórico-prática RESPIRAÇÃO - 2 (Fisiologia Vegetal, Ano lectivo de 2012)

BIOLOGIA - 1 o ANO MÓDULO 18 RESPIRAÇÃO CELULAR AERÓBIA

Ciclo do Ácido Cítrico

BIOLOGIA - 3 o ANO MÓDULO 07 CÉLULAS:MITOCÔNDRIA E RESPIRAÇÃO CELULAR AERÓBIA

Fosforilação Oxidativa. Como conseguimos acoplar a oxidação de NADH e FADH 2 à produção de ATP. Prof. Henning Ulrich

Glória Braz GLICÓLISE

A mitocôndria oxida combustíveis para gerar energia, em analogia ao processo pelo qual as usinas de força utilizam os combustíveis para gerar energia

RESPIRAÇÃO EM PLANTAS

Respiração Celular - Fisiologia Vegetal 2016/2

BIOQUÍMICA GERAL. Fotossíntese. Respiração. Prof. Dr. Franciscleudo B Costa UATA/CCTA/UFCG. Aula 11. Glicólise FUNÇÕES ESPECÍFICAS.

Graxos. Metabolismo dos Lipídios. Oxidação. Degradação dos Triacilgliceróis is (TG) do Tecido Adiposo. Tecido Adiposo. Tecido Adiposo.

Termodinâmica. Estudo das formas de energia que afetam a matéria. Sistemas (moléculas + solutos) X ambiente (sistema - universo)

METABOLISMO. Estudo das reações químicas que ocorrem nos organismos

METABOLISMO 06/04/15 VIAS METABÓLICAS FUNÇÕES DO METABOLISMO. ü Obter energia pela degradação dos nutrientes ricos em energia (endógenos e exógenos)

Química e Bio Química Aplicada METABOLISMO ENZIMOLOGIA. Metabolismo Energético Respiração Celular e Fermentação

Profa. Angélica Pinho Zootecnista. Dpto de Zootecnia Fones:

Metabolismo Energético das Células. Processos Exergônicos: Respiração Celular Fermentação

Introdução e apresentação geral do metabolismo da glicose

BIOQUIMICA DA NUTRIÇÃO INTRODUÇAO AO METABOLISMO ESTUDO DOS CARBOIDRATOS Parte 2. Andréa Fernanda Lopes

7. OXIDAÇÕES BIOLÓGICAS

Biologia-Prof.Barão. Metabolismo Energético: Respiração Celular e Fermentação

Fisiologia e Crescimento Bacteriano

FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA

AULA 6 Respiração Mitocondrial nos vegetais

Glicogênese, Glicogenólise e Gliconeogênese. Profa. Alessandra Barone

Respiração celular, Fermentação e fotossíntese. 1) Numa comunidade terrestre ocorrem os fenômenos I e II, esquematizados abaixo.

Transcrição:

Disciplina: Bioquímica Prof. Dr. Vagne Oliveira 2 1

ATP ADP Glicose (6C) C 6 H 12 O 6 ATP ADP P ~ 6 C ~ P 3 C ~ P 3 C ~ P Pi NAD NADH P ~ 3 C ~ P ADP P ~ 3 C ATP ADP ATP NAD Pi NADH P ~ 3 C ~ P ADP ATP P ~ 3 C ADP ATP 3 C Piruvato 3 C Piruvato 1. Duas moléculas de ATP são utilizadas para ativar uma molécula de glicose e iniciar a reação. 2. A molécula de glicose ativada pelo ATP divide-se em duas moléculas de três carbonos. 3. Incorporação de fosfato inorgânico e formação de NADH. 4. Duas moléculas de ATP são liberadas recuperando as duas utilizadas no início. 5. Liberação de duas moléculas de ATP e formação de piruvato. DESTINOS DO PIRUVATO 4 2

DESTINOS DO PIRUVATO 5 O piruvato é transformado em ácido lático. Realizada por bactérias, fungos protozoários e por algumas células do tecido muscular humano. Exemplos: Cãibra: fermentação devido à insuficiência de O 2 Azedamento do leite. Produção de conservas. 3

O piruvato é transformado em álcool etílico. Realizada por bactérias e leveduras. Exemplos: Sacharomyces cerevisiae produção de bebidas alcoólicas (vinho e cerveja) Levedo fabricação de pão. Fermentação Lática Glicose ácido lático + 2 ATP Fermentação Alcoólica Glicose álcool etílico + CO 2 + 2 ATP Fermentação Acética Glicose ácido acético + CO 2 + 2 ATP Respiração Glicose + O 2 CO 2 + H 2 O + 36 ou 38 ATP 4

DENOMINAÇÕES Ciclo dos ácidos tricarboxílicos Ciclo do ácido cítrico Ciclo de Krebs Visão geral do processo respiratório em célula eucariótica Citosol 1 ATP Glicose (6 C) C 6 H 12 O 6 1 ATP 1 NADH 1 NADH 6 O 2 32 ou 34 ATP Piruvato (3 C) Piruvato (3 C) 2 CO 2 4 CO 2 2 ATP 6 H 2 O Mitocôndria 2 NADH 6 NADH Total: 10 NADH 2 acetil-coa (2 C) Ciclo de Krebs 2 FADH 2 FADH 2 Crista mitocondrial 5

COMPLEXO PIRUVATO DESIDROGENASE E1: piruvato desidrogenase - TPP E2: diidrolipoil transacetilase - lipoil E3: diidrolipoil desidrogenase - FAD e NAD Proteína quinase Fosfoproteína fosfatase E1 E2 E3 11 OXIDAÇÃO DO PIRUVATO A ACETIL-CoA piruvato desidrogenase TPP, lipoato, FAD Descarboxilação oxidativa do piruvato Passagem irreversível entre a glicólise e o ciclo dos ácidos tricarboxílicos 12 6

12/11/2015 OXIDAÇÃO DO PIRUVATO A ACETIL-CoA 13 INIBIÇÃO DO METABOLISMO DO PIRUVATO - Intoxicação por arsenito e mercúrio - Deficiência dietética de tiamina (béribéri) - Inibição da absorção de tiamina (álcool) - Deficiência hereditária da piruvato desidrogenase - Distúrbios neurológicos (perda parcial de funções neurais) - Aumento do nível de piruvato no sangue 14 7

Deve estar na dieta BERIBÉRI A tiamina (vitamina B1) não é sintetizada nem armazenada em quantidades significativas pelos tecidos da maioria dos vertebrados. BERIBÉRI Doença que resulta da deficiência dietética de tiamina caracterizada pela perda parcial de funções neurais. Dor, paralisia e atrofia dos membros inferiores, falência cardíaca e edema fazem parte do quadro. Deficiência de tiamina Incapacidade de oxidar o piruvato Cérebro: obtém toda a sua energia pela oxidação aeróbica da glicose Populações que se alimentam de arroz branco (polido) ou indivíduos que ingerem grandes quantidades de bebidas alcoólicas. CICLO DOS ÁCIDOS TRICARBOXÍLICOS É uma sequência de reações que ocorrem nas mitocôndrias para oxidar a fração acetil da acetil-coa, enzimaticamente, até CO 2, reduzindo coenzimas que serão novamente oxidadas ao longo da cadeia transportadora de elétrons vinculada à formação de ATP. É a via final comum para a oxidação de carboidratos, lipídeos e proteínas, pois todos são metabolizados a acetil-coa ou intermediários do ciclo. É uma região central do metabolismo, com vias de degradação chegando até a ele e vias anabólicas principiando nele. É regulado de forma estrita em coordenação com outras vias. Suas enzimas estão localizadas na MATRIZ mitocondrial, sob formas livres ou fixas à membrana interna. 8

RESUMO DAS REAÇÕES DA VIA METABÓLICA 17 9

19 PASSO 1: FORMAÇÃO DO CITRATO CONDENSAÇÃO 20 10

21 PASSO 2: CONVERSÃO DO CITRATO EM ISOCITRATO ISOMERIZAÇÃO DESIDRATAÇÃO E HIDRATAÇÃO Fe +2 Fe +2 22 11

23 PASSO 3: OXIDAÇÃO DO ISOCITRATO A α-cetoglutarato E CO 2 DESCARBOXILAÇÃO OXIDATIVA Mg +2 ou Mn +2 24 12

25 PASSO 4: OXIDAÇÃO DE α-cetoglutarato A SUCCINIL-CoA E CO 2 DESCARBOXILAÇÃO OXIDATIVA TPP lipoil FAD Fisiologicamente unidirecional 26 13

27 PASSO 5: CONVERSÃO DE SUCCINIL- CoA EM SUCCINATO FOSFORILAÇÃO A NÍVEL DO SUBSTRATO ADP ATP (succinato tioquinase) 28 14

29 PASSO 6: OXIDAÇÃO DE SUCCINATO A FUMARATO DESIDROGENAÇÃO 30 15

SUCCINATO DESIDROGENASE 31 32 16

PASSO 7: HIDRATAÇÃO DO FUMARATO HIDRATAÇÃO 33 34 17

PASSO 8: OXIDAÇÃO DO MALATO A OXALOACETATO DESIDROGENAÇÃO 35 18

RESUMO DA CONSERVAÇÃO DA ENERGIA QUÍMICA NO CICLO 1 volta: 2 CO 2 3 NADH 1 FADH 2 1 GTP (ATP) 37 Resumo do Ciclo de Krebs 19

REDUÇÃO DE COENZIMAS E FORMAÇÃO DE ATP A PARTIR DE 1 MOLÉCULA DE GLICOSE 39 O PAPEL-CHAVE DAS VITAMINAS NO CICLO Riboflavina FAD Succinato desidrogenase Niacina NAD Isocitrato, α-cetoglutarato e malato desidrogenases Tiamina TPP α-cetoglutarato desidrogenase Ácido pantotênico CoA 40 20

DESTINO DOS COFATORES PRODUZIDOS POR QUE A OXIDAÇÃO DO ACETATO É TÃO COMPLICADA? Porque: A função do ciclo dos ácidos tricarboxílicos não se resume à oxidação do acetato O ciclo é, acima de tudo, uma via central do metabolismo. Produtos finais com 4 e 5 átomos de carbono de diversos processos metabólicos são lançados no ciclo para serem utilizados como combustível. Em determinadas situações metabólicas, os intermediários dos ciclos podem ser retirados para serem empregados como precursores biossintéticos. O CICLO DOS ÁCIDOS TRICARBOXÍLICOS É UMA VIA ANFIBÓLICA 42 21

43 O CARÁTER ANFIBÓLICO DO CICLO Síntese de ácidos graxos Gliconeogênese Transaminações e desaminações Em vermelho: REAÇÕES ANAPLERÓTICAS 22

Reações anapleróticas REGULAÇÃO DO CICLO CONTROLE RESPIRATÓRIO A regulação do ciclo depende primariamente do suprimento de co-fatores oxidados (NAD + ) respiração = gasto de ATP gasto de ATP = [NAD + ] [NAD + ] = velocidade do ciclo 46 23

REGULAÇÃO DO CICLO REGULAÇÃO ENZIMÁTICA Piruvato desidrogenase Citrato sintase Isocitrato desidrogenase α-cetoglutarato desidrogenase Modulação alostérica Ca +2 desidrogenases ATP / ADP NADH / NAD + 47 Para onde vai os produtos gerados? As coenzimas reduzidas são oxidadas pela cadeia respiratória envolvida na formação de ATP. Assim, o ciclo é a principal via para formação de ATP e está localizado na matriz mitocondrial, adjacente às enzimas da cadeia respiratória e da fosforilação oxidativa. 48 24

50 25