Metabolismo Aeróbico - Semana 9 Flashcards
Explique quais as fontes e qual a constituição do Acetil-CoA que será utilizado no ciclo do ácido cítrico.
O acetil-coA advém tanto da glicólise, quanto da oxidação de ácidos graxos, processamento de proteínas, do processamento dos corpos cetônicos, e está sempre localizado na matriz mitocondrial. É constituído por um acetato ligado a uma coenzima A (pelo grupo tiol dessa coenzima) e possui 2 carbonos do grupo acetila e o resto da coenzima.
Detalhe quais são as etapas que compõem o ciclo do ácido cítrico, com as devidas enzimas e produtos.
O ciclo do ácido cítrico ocorre na matriz mitocondrial, é um processo que consiste em 8 reações. É um ciclo porque o substrato inicial é igual ao produto final.
REAÇÃO 1 Condensação Acetil-CoA + Oxaloacetato = Citrato Libera: Coenzima A Enzima: Citrato SIntase
REAÇÃO 2
Desidratação e Hidratação
Citrato - > Isocitrato
Enzima: Aconitase
REAÇÃO 3 Primeira Descarboxilação Oxidativa Isocitrato - > Alfa-cetoglutarato Liberando: 1 NADH e 1 CO2 Enzima: Isocitrato Desidrogenase
REAÇÃO 4 Segunda Descarboxilação Oxidativa Alfa-cetoglutarato - > Succinil-CoA Usa: Coenzima A Libera: 1 NADH e 1 CO2 Enzima: Alfa-cetoglutarato Desidrogenase
REAÇÃO 5 Fosforilação Succinil-CoA - > Succinato Libera: ATP e 1 Coenzima A Enzima: Succinil-CoA Sintetase
REAÇÃO 6 Oxidação/Desidrogenação Succinato - > Fumarato Libera: 1 FADH2 Enzima: Succinato Desidrogenase
REAÇÃO 7
Hidratação
Fumarato - > Malato
Enzima: Fumarase
REAÇÃO 8 Oxidação/Desidrogenação Malato - > Oxaloacetato Libera: 1 NADH Enzima: Malato Desidrogenase
Qual o rendimento de cada molécula de acetil-CoA e onde elas serão utilizadas?
Cada volta do ciclo utiliza um Acetil-CoA e gera 1 ATP, 3 NADH, 1 FADH2, 2 CO2, 2 H+ e 1 CoA.
CoA- Vai se juntar ao piruvato para formar Acetil-CoA de novo.
NADH- São oxidados na presença de O2 e o NAD+ é regenerado.
CO2- Eliminado através da expiração.
FADH2- Oxidado na presença de O2 e o FAD+ é regenerado.
ATP- consumido nos processos celulares.
Como ocorre a regulação do ciclo?
Quando há muita energia na célula já (muito, ATP, NADH, Acetil-CoA ou excesso de intermediários do ciclo) não necessita produzir mais e o ciclo é inibido. Mas quando há pouca energia na célula (muito ADP, AMP, NAD+ ou CoA) o ciclo é estimulado. Além desses fatores, algumas das enzimas do ciclo são estimuladas pela presença de Ca++ na célula.
Explique as vias de desgaste e reposição dos substrato.
VIA DE DESGASTE
São vias que vão utilizar produtos intermediários do ciclo de Krebs para formar outras moléculas conforme a necessidade da célula (por exemplo, o oxaloacetato pode formar glicose pela gliconeogênese).
VIA DE REPOSIÇÃO
São vias nas quais ocorrem reações anapleróticas, ou seja, para repor os intermediários do ciclo que foram utilizados, as reações mais comuns são as de formação do oxaloacetato.
**EM SITUAÇÕES NORMAIS HÁ UM EQUILÍBRIO DESSAS DUAS VIAS, QUE SÃO REGULADAS PELA MESMA REGULAÇÃO DO CICLO.
No que consiste a cadeia transportadora de elétrons?
A cadeia transportadora de elétrons são complexos e proteínas acoplados na mp interna da mitocôndria com o objetivo de receber os elétrons carregados pelo NADH e FADH2, para reduzi-los a NAD+ e FAD+ novamente e conduzir os elétrons para seu aceptor final, o oxigênio molecular.
Explique o transporte através de cada complexo e proteína da cadeia transportadora.
NADH
O NADH doa seus 2 elétrons para o complexo I da cadeia transportadora (colocando 4 H+ para o espaço intermembranas), cada um dos elétrons é transportado para o sítio de ligação com a ubiquinona de uma vez. A ubiquinona por sua vez transporta esses elétrons para o complexo III da cadeia. Depois o complexo III usa 2 elétrons para reduzir 2 moléculas de citocromo C (cada molécula gera a entrada de 2 H+ para o espaço intermembranas, 4 no total). O citocromo C leva 1 elétron do complexo III para o IV. Esse complexo IV recebe esses elétrons e os doa para o aceptor final de elétrons, oxigênio molecular, formando H2O (coloca 2 H+ para o espaço intermembranas).
FADH2
O FADH2 doa seus 2 elétrons para o complexo II (que é a enzima entre o succinato e o fumarato do ciclo) que transporta 1 elétron de cada vez para o sítio de ligação com a ubiquinona e essa levará esses 2 para o complexo III. Depois disso, os passos seguem os mesmos do NADH, mas o complexo II não gera transferência de H+, fazendo com que o FADH2 gere menos energia para a célula.
Explique como ocorre, após a cadeia de transportadora de elétrons, a formação de ATPs e qual sua regulação.
Após todo o transporte de elétrons, há a formação de um gradiente de prótons no espaço intermembranas. Então 1 H+ passa, juntamente com 1 fosfato inorgânico, para a matriz mitocôndrial e esse fosfato é utilizado para fosforilar um ADP em ATP com ajuda da proteína de MP interna, ATP Sintase (que necessia de 3 H+ passando do espaço intermembranas para a matriz para que ela possa girar e promover a ligação do ADP com o Pi e formar ATP).
Sendo assim, a cada 4H+ temos a formação de 1 molécula de ATP.
O NADH passa 10 H+, então forma 2,5 ATPs.
O FADH2 passa 6 H+, então forma 1,5 ATPs.
A regulação da formação de ATP se da por um Feedback do próprio ATP (quando em baixa concentração estimula a formação, quando em alta desestimula). Além disso, a necessidade da célula de reduzir NADH e FADH2 também induz a estimulação.
Por fim, qual o rendimento, em ATPs, do ciclo, cadeia transportadora e formação de ATPs em conjunto?
O rendimento depende de como os NADH e FADH das outras etapas que não correm na mitocôndria entram nela. Eles não podem entrar livremente, então existem 2 opções:
LANÇADEIRAS MALATO-ASPARTATO
Se ligam ao oxaloacetato que é reduzido a malato e então colocado para dentro da mitocôndria, se transforma em oxaloacetato + NADH e depois o oxaloacetato vira aspartato e é colocado para fora novamente.
LANÇADEIRAS DO GLICEROL-3-FOSFATO
A diidroxicetona se liga as moléculas, é isomerada em glicerol-3-fosfato e colocada para dentro da mitocôndria, se dissocia e depois é colocada de volta para o citoplasma.
MALATO gera um saldo de 28 ATPS no ciclo e um total de 32 ATPS no processo desde a glicólise.
GLICEROL gera um saldo de 26 ATPS no ciclo e um total de 30 ATPS no processo desde a glicólise.
