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Curso Preparatório Vestibular – 1ª Lista de Exercício de Fixação de Biologia GLICÓLISE E O METABOLISMO DE CARBOIDRATOS Professor: Leo 1- Conceitue glicólise e descreva sucintamente sobre suas fases. R= A glicólise é uma via central e quase universal do catabolismo da glicose. É a via através da qual, na maioria das células, ocorre o maior fluxo de carbono. Em certos tecidos e tipos celulares de mamíferos, a glicose, a partir da glicólise, é a principal ou mesmo a única fonte de energia metabólica. Alguns tecidos vegetais obtêm a maior parte de sua energia da glicólise; muitos microrganismos anaeróbicos são inteiramente dependentes desta via. Na glicólise, uma molécula de glicose é degradada em uma série de reações catalisadas por enzimas para liberar duas moléculas de piruvato. Aliás, todas as enzimas da glicólise de muitos organismos, atualmente, foram cuidadosamente purificadas, estudadas e tiveram suas estruturas tridimensionais determinadas a partir de estudos cristalográficos com raios-X. Durante as reações seqüenciais, parte da energia livre da glicose é conservada na forma de ATP. O processo da glicólise difere de uma espécie para outra apenas em detalhes de sua regulação e no destino subsequente do piruvato formado. Os princípios termodinâmicos e os tipos de mecanismos reguladores glicolíticos são encontrados em todas as vias do metabolismo celular. A glicose tem seis átomos de carbono e sua divisão em duas moléculas de piruvato, cada uma com três átomos de carbono, ocorre em uma seqüência de 10 passos e os cinco primeiros constituem a fase preparatória. Nessas reações, a glicose é inicialmente fosforilada no grupo hidroxila em C-6 (carbono 6). A D-glicose-6-fosfato assim formada é convertida em frutose-6-fosfato, a qual é novamente fosforilada, desta vez em C-1, para liberar D-frutose-1,6- difosfato (Como todos os derivados dos açúcares que ocorrem na via glicolítica são isômeros D, omitiremos a designação D, exceto quando quisermos enfatizar a estereoquímica). O ATP é o doador de fosfato nas duas fosforilações. A seguir, a frutose-1,6-difosfato é quebrada para liberar duas moléculas com três carbonos cada, a diidroxiacetona-fostato e o gliceraldeído-3-fosfato. Este é o passo em que ocorre a quebra ("lisys") que dá nome ao processo. A diidroxiacetona- fosfato é isomerizada em uma segunda molécula de gliceraldeído-3-fosfato e com isso termina a primeira fase da glicólise. Note que duas moléculas de ATP precisam ser investidas para ativar, ou iniciar, a molécula de glicose para a sua quebra em duas partes com três carbonos; haverá, pois, um retorno positivo para este investimento. Resumindo: na fase preparatória da glicólise, a energia do ATP é investida, aumentando o conteúdo de energia livre dos intermediários e fazendo com que as cadeias carbônicas de todas as hexoses metabolizadas sejam convertidas em um produto comum, o gliceraldeído-3-fosfato. O ganho energético provém da fase de pagamento da glicólise. Cada molécula de gliceraldeído-3-fosfato é oxidada e fosforilada por fosfato inorgânico (não pelo ATP) para formar 1,3- difosfoglicerato. A liberação de energia ocorre quando as duas moléculas de 1,3-difosfoglicerato são convertidas em duas moléculas de piruvato. A maior parte dessa energia é conservada pela fosforilação acoplada de quatro moléculas de ADP para ATP. O produto líquido são duas moléculas de ATP por molécula de glicose empregada, uma vez que houve investimento de 2 ATP na fase 1

BIOQUÍMICA - Glicólise - Considerações Gerais

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CAPTULO 14: GLICLISE E O METABOLISMO DAS HEXOSES

Curso Preparatrio Vestibular 1 Lista de Exerccio de Fixao de Biologia

GLICLISE E O METABOLISMO DE CARBOIDRATOS

Professor: Leo

1- Conceitue gliclise e descreva sucintamente sobre suas fases.

R= A gliclise uma via central e quase universal do catabolismo da glicose. a via atravs da qual, na maioria das clulas, ocorre o maior fluxo de carbono. Em certos tecidos e tipos celulares de mamferos, a glicose, a partir da gliclise, a principal ou mesmo a nica fonte de energia metablica. Alguns tecidos vegetais obtm a maior parte de sua energia da gliclise; muitos microrganismos anaerbicos so inteiramente dependentes desta via.

Na gliclise, uma molcula de glicose degradada em uma srie de reaes catalisadas por enzimas para liberar duas molculas de piruvato. Alis, todas as enzimas da gliclise de muitos organismos, atualmente, j foram cuidadosamente purificadas, estudadas e tiveram suas estruturas tridimensionais determinadas a partir de estudos cristalogrficos com raios-X. Durante as reaes seqenciais, parte da energia livre da glicose conservada na forma de ATP. O processo da gliclise difere de uma espcie para outra apenas em detalhes de sua regulao e no destino subsequente do piruvato formado. Os princpios termodinmicos e os tipos de mecanismos reguladores glicolticos so encontrados em todas as vias do metabolismo celular.

A glicose tem seis tomos de carbono e sua diviso em duas molculas de piruvato, cada uma com trs tomos de carbono, ocorre em uma seqncia de 10 passos e os cinco primeiros constituem a fase preparatria. Nessas reaes, a glicose inicialmente fosforilada no grupo hidroxila em C-6 (carbono 6). A D-glicose-6-fosfato assim formada convertida em frutose-6-fosfato, a qual novamente fosforilada, desta vez em C-1, para liberar D-frutose-1,6-difosfato (Como todos os derivados dos acares que ocorrem na via glicoltica so ismeros D, omitiremos a designao D, exceto quando quisermos enfatizar a estereoqumica). O ATP o doador de fosfato nas duas fosforilaes. A seguir, a frutose-1,6-difosfato quebrada para liberar duas molculas com trs carbonos cada, a diidroxiacetona-fostato e o gliceraldedo-3-fosfato. Este o passo em que ocorre a quebra ("lisys") que d nome ao processo. A diidroxiacetona-fosfato isomerizada em uma segunda molcula de gliceraldedo-3-fosfato e com isso termina a primeira fase da gliclise. Note que duas molculas de ATP precisam ser investidas para ativar, ou iniciar, a molcula de glicose para a sua quebra em duas partes com trs carbonos; haver, pois, um retorno positivo para este investimento. Resumindo: na fase preparatria da gliclise, a energia do ATP investida, aumentando o contedo de energia livre dos intermedirios e fazendo com que as cadeias carbnicas de todas as hexoses metabolizadas sejam convertidas em um produto comum, o gliceraldedo-3-fosfato. O ganho energtico provm da fase de pagamento da gliclise. Cada molcula de gliceraldedo-3-fosfato oxidada e fosforilada por fosfato inorgnico (no pelo ATP) para formar 1,3-difosfoglicerato. A liberao de energia ocorre quando as duas molculas de 1,3-difosfoglicerato so convertidas em duas molculas de piruvato. A maior parte dessa energia conservada pela fosforilao acoplada de quatro molculas de ADP para ATP. O produto lquido so duas molculas de ATP por molcula de glicose empregada, uma vez que houve investimento de 2 ATP na fase preparatria da glicose. A energia tambm conservada na fase de pagamento na formao de duas molculas de NADH por molcula de glicose.

Nas reaes seqenciais da gliclise trs tipos de transformaes so particularmente notveis:

1) Degradao do esqueleto carbnico da glicose para produzir piruvato;

2) Fosforilao de ADP a ATP pelos compostos de fosfato de alta energia formados durante a gliclise; 3) Transferncia de tomos de hidrognio ou eltrons para o NAD+, formando NADH. O destino do produto (piruvato) depende do tipo de clula e das circunstncias metablicas.

2- Quais so as trs rotas catablicas alternativas que o piruvato formado pela gliclise pode seguir?

R= Nos organismos aerbicos ou tecidos sob condies aerbicas, a gliclise constitui apenas um primeiro estgio da degradao completa da glicose. O piruvato oxidado com perda de seu grupo carboxila como CO2 para liberar o grupo acetila da Acetil-coenzima A (Acetil-CoA), a qual ento totalmente oxidada a CO2 pelo ciclo do cido ctrico (ciclo de Krebs). Os eltrons originados dessas oxidaes so passados para o O2 atravs de uma cadeia de transportadores na mitocndria, formando H2O. A energia liberada nas reaes de transferncia de eltrons permite a sntese de ATP nas mitocndrias.

A segunda rota para o metabolismo do piruvato a sua reduo a lactato atravs da chamada via da fermentao do cido ltico. Quando um tecido precisa funcionar anaerobicamente, como o tecido muscular esqueltico em contrao vigorosa, o piruvato no pode ser oxidado por falta de O2. Nestas condies, o piruvato reduzido a lactato. Certos tecidos e tipos celulares (retina, crebro, eritrcitos) convertem a glicose a lactato mesmo em condies aerbicas. O lactado tambm o produto da gliclise sob condies anaerbicas nos microrganismos que realizam a fermentao lctica.

A terceira rota principal do metabolismo do piruvato leva ao etanol. Em alguns tecidos vegetais e em certos invertebrados e microrganismos como a levedura da fabricao de cerveja, o piruvato convertido anaerobicamente em etanol e CO2, no processo chamado fermentao alcolica, ou do etanol ou do lcool.

3- Sabendo-se que todos os intermedirios da gliclise compreendidos entre a glicose e o piruvato so fosforilados, cite a importncia dos grupos fosfatos.

R= Os grupos fosfatos so ionizados em pH 7, dando, assim, a cada um dos intermedirios, uma carga negativa. Como a membrana plasmtica impermevel s molculas carregadas, os intermedirios fosforilados no podem se difundir para fora da clula. Depois da fosforilao inicial, a clula no precisa mais gastar energia para reter tais intermedirios, a despeito da grande diferena entre as concentraes intra e extra-celulares desses compostos.

Alm disso, os grupos fosfato so componentes essenciais na conservao enzimtica da energia metablica. A energia liberada na quebra de ligaes anidras do cido fosfrico (como aquelas no ATP) parcialmente conservada na formao de steres de fosfato, tais como a glicose-6-fosfato. Os compostos fosforilados de alta energia formados na gliclise (1,3-difosfoglicerato e fosfoenolpiruvato) doam grupos fosfato ao ADP para formar ATP.

A ligao dos grupos fosfato so aos stios ativos das enzimas fornece energia de ligao que contribui para baixar a energia de ativao e aumentar a especificidade das reaes catalisadas enzimaticamente. Os grupos fosfatos do ADP, ATP e dos intermedirios glicolticos formam complexos com Mg2+ e os stios de ligao dos substratos de muitas enzimas glicolticas so especficos para estes complexos de Mg2+. Praticamente todas as enzimas glicolticas requerem Mg2+ para terem atividade.

4- Quais as enzimas que participam da gliclise?

R= A reao irreversvel que transforma a glicose em glicose-6-fosfato catalisada pela hexoquinase. Para ser ativada, ela requer Mg2+, porque o verdadeiro substrato da enzima no o ATP-4, mas sim o complexo MgATP-2.

A enzima fosfoexoisomerase catalisa a isomerizao reversvel de uma aldose, a glicose-6-fosfato, em uma cetose, a frutose-6-fosfato. Tal enzima tambm requer Mg2+ e especfica para as duas hexoses.

A enzima fosfofrutoquinase-1 catalisa a transferncia de um grupo fosfato do ATP para a frutose-6-fosfato, convertendo-a em frutose-1,6-difosfato. A reao essencialmente irreversvel nas condies celulares. A atividade da PFK-1 aumentada sempre que o suprimento de ATP da clula torna-se baixo ou quando existe um excesso de produtos da hidrlise do ATP, ADP e AMP, particularmente este ltimo. Esta enzima inibida sempre que a clula tem amplo suprimento de ATP e quando ela est bem suprida de outros combustveis como os cidos graxos. O citrato, um intermedirio chave na oxidao aerbica do piruvato tambm age como regulador alostrico da PFK-1. Concentraes altas de citrato aumentam o efeito inibidor do ATP, induzindo ainda mais o fluxo da glicose atravs da gliclise. O regulador alostrico mais significativo da PFK-1 a frutose-2,6-difosfato, que ativa fortemente a enzima.

A enzima frutose-1,6-difosfato aldolase catalisa a condensao reversvel de grupos aldol. A frutose-1,6-difosfato quebrada para liberar duas trioses fosfato diferentes, o gliceraldedo-3-fosfato (aldose) e a diidroxiacetona-fosfato (cetose). Embora a reao da aldolase tenha uma variao da energia livre padro fortemente positiva na direo da diviso da hexose, na clula, ela pode ocorrer nas duas direes.

A diidroxiacetona-fosfato rpida e reversivelmente convertida em gliceraldedo-3-fosfato pela enzima triose fosfato isomerase.

O primeiro passo da fase de pagamento da gliclise a converso do gliceraldedo-3-fosfato em 1,3-difosfoglicerato, catalisada pela gliceraldedo-3-fosfato desidrogenase. Nessa fase, os compostos sofrem oxidao e a coenzima NAD+ que recebe o on hidreto (:H-) transformando-se em sua forma reduzida NADH.

A enzima fosfogliceroquinase transfere o grupo fosfato de alta energia do grupo carboxila do 1,3-difosfoglicerato para o ADP, formando ATP e 3-fosfoglicerato.

A enzima fosfogliceromutase catalisa a transferncia reversvel do grupo fosfato entre C-3 e C-2 do glicerato, levando ao 2-fosfoglicerato. O on Mg2+ essencial nessa reao.

A enolase promove a remoo reversvel de uma molcula de H2O do 2-fosfoglicerato para liberar fosfoenolpiruvato, sendo este um composto muito energtico.

O ltimo passo da gliclise a transferncia do grupo fosfato do fosfoenolpiruvato para o ADP, catalisada pela piruvato quinase. Altas concentraes de ATP a inibem alostericamente, diminuindo sua afinidade pelo substrato, o fosfoenolpiruvato (PEP).

5- O que o processo de canalizao e como ele ocorre na via glicoltica?

R= Neste processo, complexos multienzimticos garantem uma passagem eficiente do produto de uma enzima para a prxima enzima na via, para a qual este produto funciona como substrato. A converso do gliceraldedo-3-fosfato na via glicoltica envolve duas enzimas combinadas, a gliceraldedo-3-fosfato desidrogenase com a 3-fosfogliceroquinase, que catalisam a converso em dois passos. A combinao das enzimas permite que o intermedirio (1,3-difosfoglicerato) seja transmitido da superfcie da desidrogenase para a da quinase de maneira mais rpida do que o ambiente aquoso (o que ocorre na ausncia da quinase).

6- Explique como o glicognio e o amido so degradados na fosforlise.

R= As unidades de glicose dos ramos externos da molcula de glicognio e do amido ganham entrada na via glicoltica atravs da ao seqencial de duas enzimas: a fosforilase do glicognio e a fosfoglicomutase. A primeira catalisa a reao em que uma ligao glicosdica (a 1 4), que une dois resduos de glicose no glicognio, sofre ataque por fosfato inorgnico, removendo o resduo terminal da glicose como a -D-glicose-1-fosfato. Esta reao de fosforlise, que ocorre durante a mobilizao intracelular do glicognio armazenado, diferente da hidrlise das ligaes glicosdicas pela amilase, que ocorre durante a degradao intestinal do amido ou do glicognio; na fosforlise, parte da energia da ligao glicosdica preservada na formao do ster fosfrico, glicose-1-fosfato.

O piridoxal fosfato um cofator essencial da reao da fosforilase do glicognio; o seu grupo fosfato age como um catalisador cido geral, promovendo o ataque pelo Pi da ligao glicosdica.

A fosforilase do glicognio (ou fosforilase do amido) age repetidamente nas extremidades no redutoras das ramificaes do glicognio (ou da amilopectina), at que seja atingido um ponto distante quatro resduos de uma ramificao (a 1 6). Aqui cessa a ao da fosforilase do glicognio (ou do amido). A continuao da degradao pode ocorrer apenas depois da ao de uma "enzima de desramificao" ou a (1 6) para (a 1 4) glicanotransferase, que catalisa as duas reaes sucessivas que removem as ramificaes.

A glicose-1-fosfato, o produto final das reaes da fosforilase do glicognio e do amido, convertida em glicose-6-fosfato pela fosfoglicoisomerase, que entra, ento, na gliclise.

7- Explique como a D-frutose pode entrar na via glicoltica.

R= A D-frutose, presente em muitas frutas na forma livre e formada pela hidrlise da sacarose no intestino delgado, pode ser fosforilada pela hexoquinase originando frutose-6-fosfato. Esta uma via importante nos msculos e rins dos vertebrados. No fgado, a frutose entra na gliclise por uma via diferente. A enzima heptica frutoquinase catalisa a fosforilao da frutose no em C-6, mas em C-1, dando frutose-1-fosfato. Esta quebrada dando gliceraldedo e diidroxiacetona-fosfato. A ltima convertida em gliceraldedo-3-fosfato pela triose fosfato isomerase, e o gliceraldedo fosforilado pelo ATP a gliceraldedo-3-fosfato. Assim, os dois produtos da hidrlise da frutose entram na via glicoltica.

Vrias outras hexoses, como a D-frutose, tambm entram na gliclise aps serem fosforiladas; como exemplo, temos a D-galactose e a D-manose.

8- Como feita a regulao do metabolismo no msculo e no fgado pela fosforilase do glicognio?

R= No msculo, a finalidade da gliclise a produo de ATP, e a velocidade dela aumenta quando o msculo demanda mais ATP por contrair-se mais vigorosamente ou mais freqentemente. Nos micitos, a mobilizao do glicognio armazenado para fornecer energia para a gliclise realizada pela fosforilase do glicognio, que degrada o glicognio em glicose-1-fosfato. No msculo esqueltico, a fosforilase do glicognio ocorre em duas formas: uma forma catabolicamente ativa, a fosforilase a, e uma forma quase sempre inativa, a fosforilase b, que predomina no msculo em repouso. A velocidade da quebra do glicognio no msculo depende parcialmente do valor da relao entre fosforilase a e fosforilase b, que ajustada pela ao de alguns hormnios como a epinefrina. Esta um sinal para o msculo esqueltico acionar o processo que produz ATP, o qual necessrio contrao muscular. A fosforilase do glicognio ativada para produzir glicose-1-fosfato que ser lanada na via glicoltica. Superposta ao controle hormonal est a regulao alostrica, muito mais rpida, da fosforilase b do glicognio pelo ATP e AMP. A fosforilase b ativada pelo seu efetor alostrico AMP, o qual aumenta em concentrao no msculo durante a quebra do ATP na contrao. A estimulao da fosforilase b pelo AMP pode ser impedida por altas concentraes de ATP, que bloqueia o stio de ligao do AMP e, s vezes, referido como forma AMP independente, e a fosforilase b como a forma dependente do AMP. A fosforilase do glicognio no msculo esqueltico tambm controlada pelo clcio, o sinalizador intracelular da concentrao da contrao muscular, que um ativador alostrico da fosforilase b quinase. Quando um aumento transitrio do Ca2+ intracelular dispara a contrao muscular, ele tambm acelera a converso da fosforilase b para fosforilase a, mais ativa.

No fgado, serve para manter um nvel constante de glicose no sangue, produzindo e exportando glicose quando outros tecidos precisam dela, e importando e armazenando glicose quando fornecida em excesso pelos alimentos ingeridos na dieta. A fosforilase do fgado semelhante do msculo, entretanto, suas propriedades reguladoras so ligeiramente diferentes. O glicognio heptico serve como reservatrio e libera glicose no sangue quando a glicose sangnea tem seus nveis abaixo do normal. A glicose-1-fosfato formada pela fosforilase do fgado convertida em glicose-6-fosfato pela ao da fosfoglicomutase. Ento, a glicose-6-fosfatase, uma enzima presente no fgado, porm no no msculo, remove o fosfato da hexose. Quando o nvel de glicose esta baixo no sangue, a glicose livre produzida do glicognio do fgado liberada na corrente sangnea e transportada aos tecidos que a requerem como combustvel. A fosforilase do glicognio do fgado esta sobre controle hormonal, como o glucagon, que produzido pelo pncreas quando a glicose sangnea tem sua concentrao rebaixada para nvel menores que o normal. Esse hormnio desencadeia uma serie de eventos que resulta na converso da fosforilase b em fosforilase a , aumentando a velocidade de quebra de glicognio e acelerando a velocidade de liberao da glicose no sangue.

A fosforilase do glicognio esta sujeita a regulao alostrica no pelo AMP, mas pela glicose. Quando a concentrao de glicose no sangue aumenta, a glicose entra nos hepatcitos e liga-se ao sitio regulador da fosforilase a do glicognio que leva a desfosforilao provocada pela fosforilase fosfatase. Desta maneira a fosforilase do glicognio age como sensor do fgado, diminuindo a quebra do glicognio sempre que o nvel de glicose no sangue esta alto.

9- O que gliconeognese e como esta, juntamente com a gliclise, so reguladas de forma coordenada?

R= Gliconeognese um processo no qual muitos organismos podem sintetizar glicose a partir de precursores simples como o piruvato e o lactato. Este processo ocorre primariamente no fgado e seu papel fornecer glicose para ser exportada para outros tecidos quando as outras fontes de glicose so exauridas. A gliconeognese emprega a maior parte das mesmas enzimas que agem na gliclise, mas ela no simplesmente o reverso desta via. Sete das reaes glicolticas so livremente reversveis e as enzimas que catalisam cada uma das reaes tambm funcionam na gliconeognese. Trs reaes da gliclise so to exergnicas que so essencialmente irreversveis: so aquelas catalisadas hexoquinase, fosfotrutoquinase-1 e piruvato quinase. A gliconeognese emprega desvios ao redor de cada uma dessas reaes irreversveis. Por exemplo, na gliconeognese, a converso da frutose-1,6-difosfato para frutose-6-fosfato catalisada pela frutose-1,6-difosfatase (FDP-1).

Para prevenir o aparecimento de ciclos fteis nos quais a glicose simultaneamente degradada pela gliclise e ressintetizada pela gliconeognese, as enzimas que so exclusivas para cada uma das vias so reguladas de maneira recproca por efetores alostricos comuns. A frutose-2,6-difosfato, um ativador potente da PFK-1 do fgado e, portanto, da gliclise, tambm inibe a FDPase-1, e assim diminui a gliconeognese. O glucagon, hormnio que sinaliza baixo nvel de acar, diminui o nvel de frutose-2,6-difosfato no fgado, baixando o consumo de glicose pela gliclise e estimulando a produo de glicose para exportao pela gliconeognese.

10- Quais a vias que a glicose pode seguir, alm da gliclise?

R= A glicose tem outros destinos catablicos, como a via das pentoses-fosfato, que resulta na oxidao e descorboxilao na posio C-1 da glicose, produzindo NADPH e pentoses-fosfato; o NADPH fornece poder redutor para as reaes de biossntese e as pentoses-fosfato so componentes essenciais dos nucleotdeos e cidos nuclicos.

Outras vias oxidativas transformam a glicose em cido glicurnico e cido ascrbico. A glicuromizao converte certas toxinas no polares em derivados polares que podem ser excretados pelos rins.

COMO OCORRE A FABRICAO DA CERVEJA?A cerveja fabricada atravs da fermentao alcolica dos carboidratos presentes nos gros de cereais, como a cevada, mas esses carboidratos, principalmente polissacardios, no so atacados pelas enzimas da via glicoltica das clulas da levedura, as quais podem trabalhar apenas com monossacardios e dissacardios. A cevada precisa sofrer primeiro um processo chamado de maltagem. As sementes do cereal so deixadas germinar at formarem as enzimas apropriadas necessrias hidrlise dos polissacardios da parede celular das sementes, bem como do amido e outros polissacardios da reserva alimentar. A germinao , ento detida por aquecimento controlado, o que impede a semente de continuar a crescer. O produto deste processo o malte, o qual contm as enzimas a amilase e maltase capazes de hidrolisar o amido at maltose, glicose e outros acares simples. O malte tambm contm enzimas especficas para as ligao da celulose e outros polissacardios das paredes celulares das sementes da cevada, que precisam ser quebradas para permitir a ao da a -amilase sobre o amido contido no interior dos gros.

No passo seguinte o cervejeiro prepara o mosto, o meio nutriente necessrio fermentao subseqente a ser realizada pelas clulas da levedura. O malte misturado com gua e macerado. Isto permite que as enzimas formadas durante a preparao do malte exeram sua atividade sobre os polissacardios do cereal e produzam maltose, glicose e outros acares simples, que so solveis no meio aquoso. O material celular restante separado e o mosto lquido fervido com lpulo para aromatiz-lo. Ento, o mosto resfriado e aerado.

Agora as clulas da levedura so adicionadas. No mosto aerbico a levedura se reproduza muito rapidamente, empregando a energia obtida pela metabolizao de parte dos acares existentes no meio. Nesta fase no ocorre a formao de lcool, pois a levedura, tendo muito oxignio disposio, oxida o piruvato formado pela gliclise no ciclo do cido ctrico at CO2 e H2O. Quando todo o oxignio dissolvido existente no tanque de fermentao foi consumido, as clulas da levedura passam a utilizar anaerobicamente o acar existente no mosto. A partir deste ponto, a levedura fermenta esses acares em etanol e dixido de carbono. O processo de fermentao controlado, em parte, pela concentrao de etanol que se forma, pelo pH do meio e pela quantidade de acar remanescente. Aps a interrupo da fermentao, as clulas so removidas e a cerveja bruta est pronta para ser submetida ao processamento final.

Nos passos finais da fabricao da cerveja, realizado o controle da espuma, ou "colarinho", o qual provocado por protenas dissolvidas. Normalmente esse controle feito pelo emprego de enzimas proteolticas que aprecem no preparo do malte. Caso elas atuem durante um tempo prolongado sobre as protenas da cerveja, esta produzir pouca espuma, e se este tempo de atuao for muito curto a cerveja ficar turva quando gelada. Algumas vezes, enzimas proteolticas de outras fontes so adicionadas para controlar a espuma.

COMO FEITA A REGULACAO DO METABOLISMO NO MSCULO E NO FIGADO PELA FOSFORILASE DO GLICOGENIO?

No msculo, a finalidade da glicolise a produo de ATP, e a velocidade dela aumenta quando o msculo demanda mais ATP por contrair-se mais vigorosamente ou mais freqentemente. Nos micitos a mobilizao do glicogenio armazenado para fornecer combustvel para a glicolise realizada pela fosforilase do glicogenio, que degrada glicogenio em glicose-1-fosfato. No msculo esqueltico a fosforilase do glicogenio ocorre em duas formas: uma forma catabolicamente ativa, a fosforilase a , e uma forma quase sempre inativa, a fosforilase b, que predomina no msculo em repouso. A velocidade da quebra do glicogenio no msculo depende parcialmente do valor da relao entre fosforilase a e fosforilase b, que ajustada pela ao de alguns hormnios como epinefrina. A epinefrina um sinal para o msculo esqueltico acionar o processo que leva produo de ATP, o qual necessrio para a contrao muscular. A fosforilase do glicogenio ativada para fornecer glicose-1-fosfato que ser lanada na via glicolitica. Superposta ao controle hormonal esta a regulao alosterica, muito mais rpida, da fosforilase b do glicogenio pelo ATP e Amp. A fosforilase b ativada pelo seu efetor alosterico AMP, o qual aumenta em concentrao no msculo durante a quebra do ATP na contrao. A estimulao da fosforilase b pelo AMP pode ser impedida por altas concentraes de ATP, que bloqueia o sitio de ligao do AMP, , s vezes, referido como forma AMP independente, e a fosforilase b como a forma dependente do AMP. A fosforilase do glicogenio, no msculo esqueltico tambm controlada pelo clcio, o sinalizador intracelular da contrao muscular, que u ativador alosterico da fosforilase b quinase. Quando um aumento transitrio do Ca 2+ intracelular dispara a contrao muscular, ele tambm acelera a converso da fosforilase b para a fosforilase a, mais ativa.

No fgado serve para manter um nvel constante de glicose no sangue, produzindo e exportando glicose quando outros tecidos precisam dela, e importando e armazenado glicose quando fornecida em excesso pelo alimentos ingeridos na dieta. A fosforilase do glicogenio do fgado semelhante do msculo, entretanto, suas propriedades reguladoras so ligeiramente diferentes. O glicogenio heptico serve como reservatrio e libera glicose no sangue quando a glicose sangnea tem seus nveis abaixo do normal. A glicose-1-fosfato formada pela fosforilase do fgado convertida em glicose-6-fosfato pela ao da fosfoglicomutase. Ento, a glicose-6-fosfatase, uma enzima presente no fgado, porm no no msculo, remove o fosfato da hexose. Quando o nvel de glicose esta baixo no sangue, a glicose livre produzida do glicogenio do figado liberada na corrente sangnea e transportada aos tecidos que a requerem como combustvel. A fosforilase do glicogenio do fgado esta sobre controle hormonal, como o glucagon, que produzido pelo pncreas quando a glicose sangnea tem sua concentrao rebaixada para nvel menores que o normal. Esse hormnio desencadeia uma serie de eventos que resulta na converso da fosforilase b em fosforilase a , aumentando a velocidade de quebra de glicogenio e acelerando a velocidade de liberao da glicose no sangue. A fosforilase do glicogenio esta sujeita a regulao alosterica no pelo AMP, mas pela glicose. Quando a concentrao de glicose no sangue aumenta, a glicose entra nos hepatcitos e liga-se ao sitio regulador da fosforilase a do glicogenio que leva a desfosforilao provocada pela fosforilase fosfatase. Desta maneira a fosforilase do glicogenio age como sensor do fgado, diminuindo a quebra do glicognio sempre que o nvel de glicose no sangue esta alto.

EM QUAIS ASPECTOS A GLICOQUINASE DIFERE DAS ISOENZIMAS DAS HEXOQUINASES DO MSCULO?

Primeiro, a concentrao de glicose na qual a glicoquinase esta no meio saturada muito maior que a concentrao usual da glicose no sangue. Como a concentrao de glicose no hepatocitos mantida em valores prximos daqueles existentes no sangue, graas a um eficiente sistema de transporte de glicose, esta propriedade da glicoquinase permite a sua regulao direta pela nvel de glicose sangnea.

A glicoquinase no inibida pelo seu produto de reao, a glicose-6-fosfato, mas por seu isomero, a frutose-6-fosfato, a qual esta sempre em equilbrio com a glicose-6fosfato devido a ao da enzima fosfoglicose isomerase. A inibio parcial da glicoquinase pela frutose-6fosfato mediada por uma protena adicional, a protena reguladora. Esta protena reguladora tambm tem afinidade pela frutose-1-fosfato e compete com a frutose-6-fosfato, cancelando o seu efeito inibidor sobre a glicoquinase.

O PAPEL REGULADOR DA PIRUVATO QUINASE NA GLICOLISESempre que a clula tem uma alta concentrao de ATP, ou sempre que haja amplas quantidades de combustveis disponveis para a liberao de energia atravs da respirao celular, a glicolise inibida pelo rebaixamento da atividade da piruvato quinase. Quando a concentrao de ATP cai, a afinidade da piruvato quinase por fosfoenolpiruvato aumenta, possibilitando a enzima catalisar a sntese do ATP, mesmo que a concentrao de fosfoenolpiruvato seja relativamente baixa. O resultado uma alta concentrao de ATP no estado de equilibro estacionrio.

A GLICOSE E A GLICONEOGENESE SO REGULADAS DE FORMA COORDENADA

A gliconeognese emprega a maior parte das mesmas enzimas que agem na gliclise, mas ela no simplesmente o reverso desta via. Sete das reaes glicolticas so livremente reversveis e as enzimas que catalisam cada uma destas reaes tambm funcionam na gliconeogenese. Trs reaes da gliclise so to exergonicas que so essencialmente irreversveis : so aquelas catalisadas pela hexoquinase, fosfofrutoquinase-1 e piruvato quinase. A gliconeogenese emprega desvios ao redor de cada um desses passos irreversveis.

Para prevenir o aparecimento de ciclos fteis nos quais a glicose simultaneamente degradada pela gliclise e ressintetizada pela gliconeogenese, as enzimas que so exclusivas para cada uma das vias so reguladas de maneira recproca por efetores alostricos comuns. A frutose-2,6-bifosfato, um ativador potente da PFK-1 do fgado e portanto da gliclise, tambm inibe a FBPase-1, e assim diminui a gliconeogenese. O glucagon, hormnio que sinaliza um baixo nvel de acar , diminui o nvel da frutose-2,6-bifosfato no fgado, baixando o consumo de glicose pela glicolise e estimulando a produo de glicose para exportao pela gliconeogenese.

POR QUE O MSCULO PRODUZ LACTATO?

O lactato produzido pelo organismo aps a queima da glicose (gliclise), para o fornecimento de energia sem a presena de oxignio (metabolismo anaerbico lctico). Em atividades fsicas de longa durao, o suprimento de oxignio nem sempre suficiente. O organismo busca esta energia em fontes alternativas, produzindo o lactato. O acmulo desta substncia nos msculos pode gerar uma hiperacidez, que causa dor e desconforto logo aps o exerccio. Assim, a determinao da concentrao sangunea do lactato permite avaliar indiretamente a acidose metablica do exerccio, sendo uma das ferramentas diagnsticas utilizadas pela Fisiologia do Exerccio. A dosagem do lactato permite avaliar a capacidade de exerccio e monitorar a intensidade de treinamento dos atletas. Isso pode ser feito em exerccios de cargas crescentes durante o Check-up Fitness ou aps o trmino de um treinamento especfico ou de um exerccio realizado em competio. A dosagem sangunea do lactato uma forma prtica de se obter uma avaliao do metabolismo do lactato e do limiar anaerbico do atleta. Para se entender como funciona esse teste, precisamos antes entender a produo de energia no msculo e sua relao com a produo do lactato. A produo de energia para a realizao de um exerccio fsico se d a partir da quebra de uma molcula de ATP (adenosina trifosfato), que funciona como o combustvel para a contrao muscular. Existem 3 mecanismos principais para produo dessa energia:1. Sistema do metabolismo anaerbico alctico (sistema ATP-creatina-fosfato), ou seja, sem a produo de lactato. 2. Sistema do metabolismo anaerbico lctico (gliclise), ou seja, que leva produo do lactato.3. Sistema de metabolismo aerbico, tambm sem a produo de lactato.No metabolismo anaerbico lctico, o lactato o produto final da degradao da molcula de glicose (acar) utilizada para a produo de energia (ATP). Isso ocorre porque no h oxignio (O2) suficiente para que ocorra o sistema de metabolismo aerbico. Na realidade, o metabolismo anaerbico lctico, com a produo do lactato, o principal sistema de produo de energia que utilizado em atividades fsicas que tm durao relativamente curta, de 30 segundos a 90 segundos, como por exemplo em corridas de 400 metros, provas de natao de 200 metros, no futebol, no tnis, etc. O lactato produzido no msculo vai para a corrente sangunea e da para o fgado, onde removido do sangue e metabolizado.A concentrao de lactato no sangue de aproximadamente 1,0 mmol/L a 1,8 mmol/L, em repouso e durante o exerccio leve, quando existe equilbrio entre sua produo muscular e sua remoo heptica. medida que o exerccio fsico se intensifica, ocorre um desequilbrio entre a produo e remoo, com conseqente acmulo de lactato no sangue e aumento de sua concentrao. Esse aumento da concentrao do lactato no sangue pode ser utilizado para a deteco de um ndice de limitao funcional, o limiar anaerbico, que tem grande utilidade no treinamento desportivo.A deteco desse ndice de limitao funcional feita com a realizao de um exerccio de cargas crescentes, e baseia-se na medida da concentrao sangunea do lactato: coletas seriadas de sangue so feitas para se determinar o limiar anaerbico, que ocorre quando a concentrao do lactato excede o valor de 4,0 mmol/L. Dessa forma, estabelece-se como limiar anaerbico a carga ou intensidade de esforo imediatamente anterior quela em que a concentrao de lactato excede esse valor. O treinamento de "endurance" diminui a concentrao sangunea de lactato e com isso retarda a chegada ao limiar anaerbico, o que indica a melhora do desempenho do atleta. importante ressaltar que concentraes de lactato acima de 4,0 mmol/L devem ser evitadas no treinamento de endurance.

POR QUE A HEMACIA SO PRODUZ LACTATO? E POR QUE ELAS MORREM APS 4 MESES?

Por no possurem mitocndrias, as hemcias realizam fermentao ltica. A fermentao lctica, assim como a repirao celular ( que usa oxignio) uma forma de a clula obter energia atravs da metabolizao da glicose. na mitocondria q ocorre uma fase essencial da resp. celular, quando h uma grande produo de energia. Essa fase s ocorre na presena de oxignio. Como a hemacia nao tem mitocondria, ela so consegue metabolizar a glicose at a fase anterior (gliclise) fase mitocondrial. A gliclise produz piruvato, atravs do qual produzido o cido lctico, caracterizando a fermentao lctica. A fermentao lctica produz bem menos energia que a respiraao celular e , alm das hemcias, realizada tambm por organismos anaerbicos. Quando as enzimas que participam da gliclise se degradam, a hemcia morre.

QUAL A DIFERENA ENTRE FOSFORILAO OXIDATIVA E GLICLISE A NIVEL DE SUBSTRATO? QUAIS AS VANTAGENS E DESVANTAGENS.

O principal diferencial a quantidade de energia que elas oferecem. Na presena de oxignio tem-se uma grande quantidade de ATP, porm leva mais tempo pois entra na via do ciclo de krebs e CTE. As vantagens dessa via a grande quantidade de energia gerada e a grande desvantagem o tempo necessrio para essa gerao de energia. J a nvel de substrato, ou seja, na ausncia de oxignio, tem-se uma pequena produo de ATP, porm de forma muito rpida. A vantagem a rapidez, oferecendo energia rapidamente, porm tem como desvantagem a pequena quantidade de energia que s dir um curto espao de tempo, podendo ainda resultar na fermentao; ou seja, formao de acido ltico e corpos cetonicos. Gerando grande desgaste fsico.

O QUE DESCARBOXILAO OXIDATIVA? QUAL COMPLEXO ENZIMATICO ENVOLVIDO? QUAL O RESULTADO FINAL?

a converso do piruvato que vem da via glicolitica em Acetil-CoA que segue para o ciclo de krebs. O complexo Piruvato Desidrogenase responsvel por essa converso; as enzimas envolvidas so E1, E2 e E3, e alguns co-fatores, mais precisamente cinco co-fatores: TTP, NAD, FAD, Lipoato e Coenzima A. Sem esses co-fatores no h converso.

Sendo que o intuito dessa converso transformar Piruvato em Acetil-CoA, pois o piruvato no capaz de atravessar a membrana da mitocndria.

NO COMPLEXO PIRUVATO DESIDROGENASE, QUAL O PRIMEIRO PASSO DA REAO? QUAIS SO OS PRODUTOS LIBERADOS?

O primeiro passo a quebra da ligao do Carbono 1 do piruvato, liberando CO2, que ir se ligar a vitamina B1. Ao termino so liberados dois NADH2, dois Acetil-CoA e dois CO2. Sendo importante lembrar que esse processo ocorre no citoplasma. Pois o intuito transformar piruvato em Acetil-CoA, que ir entrar na mitocndria.

COMO O MECANISMO DE AO DO COMPLEXO PIRUVATO DESIDROGENASE?

Entra duas molculas de piruvato e sai duas molculas de NADH+ H+, dois FADH2, dois Acetil- CoA e dois CO2.

PORQUE O CITRATO TEM QUE SER CONVERTIDO EM ISOCITRATO?

O citrato sofre uma desidratao originando o isocitrato. Esta etapa acontece, para que a molcula de citrato seja preparada para as reaes de oxidao seguintesPorque o ciclo do cido ctrico uma via anfiblica? (ATUA NOS processos anablicos E catablicos)

Ela no funciona apenas no metabolismo oxidativo de carboidratos, cidos graxos e aminocidos, mas, como nos progenitores anaerbicos, tambm fornece precursores para muitas vias biossintticas. Atravs da ao de muitas enzimas auxiliares importantes, certos intermedirios do ciclo do cido ctrico, particularmente a-cetoglutarato e oxaloacetato, podem ser removidos do mesmo para servirem com precursores de aminocidos. O aspartato e o glutamato tm o mesmo esqueleto carbnico que o oxloacetato e o a-cetoglutarato, respectivamente, e a partir deles so sintetizados por simples transaminao. Atravs do aspartato e do glutamato , os carbonos do oxaloacetato e o a-cetoglutarato so empregados para a sntese de outros aminocidos, bem como dos nucleotdeos de purina e pirimidina.O oxaloacetato pode ser convertido em glicose no processo da gliconeognese. O succinil-CoA um intermedirio central na sntese do anel da porfirina dos grupos heme, que servem como transportadores de oxignio (na hemoglobina e mioglobina) e de eltrons (nos citocromos).

Como se d a regulao do ciclo da cido ctrico?

O fluxo de metablitos atravs do ciclo do cido ctrico est sob regulao estrita, porm no complexa. Trs fatores governam a velocidade do fluxo atravs do ciclo: 1) disponibilidade de substratos; 2) inibio por acmulos de produtos e; 3) inibio alostrica retroativas das primeiras enzimas da via pelos ltimos intermedirios. No ciclo, trs passos so altamente exergnicos; aqueles catalisados pela citrato sintase, isocitrato desidrogenase e a-cetoglutarato desidrogenase. Sob determinadas circunstncias, cada um deles pode se tornar o passo limitante da velocidade global . A disponibilidade de substratos para a citrato sintase varia com as condies metablicas e algumas vezes limita a velocidade de formao do citrato. O NADH, um produto do oxidao do citrato e do a-cetoglutarato, acumula-se sob determinadas condies, e quando a relao [NADH]/[NAD+] torna-se grande, as duas reaes de desidrogenao so severamente inibidas pela lei da ao das massas. De forma similar, a reao da malato desidrogenase est essencialmente em equilbrio na clula , e quando [NADH] grande, a concentrao de oxaloacetato pequena, desacelerando o primeiro passo do ciclo: a succinil-CoA inibe a a-cetoglutarato desidrogenase (e tambm a citrato sintase); o citrato bloqueia a citrato sintase; enquanto o produto final, ATP, inibe ambas: a citrato sintase e a isocitrato desidrogenase. A inibio da citrato sintase aliviada pelo ADP, um ativador alostrico desta enzima. Os ons clcio , que nos msculos dos vertebrados do sinal para contrao e o aumento da demanda por ATP, ativam ambas as enzimas, isocitrato desidrogenase e a-cetoglutarato desidrogenase, assim como o complexo da piruvato desidrogenase. Brevemente as concentraes de substratos e intermedirios do ciclo do cido ctrico regulam o fluxo atravs desta via em uma velocidade que fornece concentraes timas de ATP e NADH.

NO CICLO DE KREBS DE ONDE SAEM OS NADH2?

So expulsos seis NADH+ H+.

Dois na fase isocitrato e cetoglutarato;

Dois na fase alfa acetoglutarato e acetil-CoA;

Dois na fase malato e oxaloacetato.

QUAIS OS PRODUTOS DA VIA GLICOLITICA, COMPLEXO PIRUVATO DESIDROGENASE, CICLO DE KREBS E CADEIA TRANSPORTADORA DE ELTRONS?

1) glicolise: 4 ATP (2 de pagamento e 2 de saldo) + 2 NADH+ + 2 piruvatos

2) piruvato desidrogenase: 2 CO2 + 2 NADH+ + 2 Acetil CoA

3) ciclo do acido ctrico: 6 NADH+ + 2 FADH2 + 4 CO2 + 2 ATP (GTP) = Produto total: 10 NADH+ + 2 FADH2 + 6 CO2 + 6 ATP (2 de pgto e 4 de saldo)

4) cada NADH+ produz na CTE 2,5 ATP, e cada FADH2 produz 1,5 ATP. Mais 2 ATP do ciclo de Krebs e 2 da glicolise totalizam 32 ATP obtidos da respirao celular.

O que acontece com o cido ltico e como o processo de sua remoo?

O cido ltico removido do sangue e dos msculos durante a recuperao aps um exerccio exaustivo. Em geral, so necessrios 25 minutos de repouso-recuperao para remover a metade do cido ltico acumulado.A fadiga surge aps os exerccios nos quais se acumularam quantidades mximas de cido lctico, a recuperao plena implica remoo desse cido tanto do sangue quanto dos msculos esquelticos que estiveram ativos durante o perodo precedente de exerccios. Em geral, pode-se dizer que so necessrios 25 minutos de repouso-recuperao aps um exerccio mximo para se processar a remoo de metade do cido ltico acumulado. Isso significa que cerca de 95% do cido ltico sero removidos em 1 hora e 15 minutos de repouso-recuperao, aps um exerccio mximo.

O termo repouso-recuperao se d pelo fato que o cido ltico mais velozmente removido se a recuperao ativa em baixa intensidade for empregada aps o exerccio, do que se o indivduo permanecer em repouso (inativo) logo aps o exerccio. Durante um exerccio submximo, porm rduo, no qual o acmulo de cido ltico no to grande, ser necessrio menos tempo para sua remoo durante a recuperao.

Em condies aerbicas, o ritmo de remoo do lactato por outros tecidos corresponde a seu ritmo de formao, resultando na ausncia de qualquer acmulo efetivo de lactato, isto , a concentrao sangnea de lactato se mantm estvel. Somente quando a remoo no mantm paralelismo com a produo, o lactato acumula-se no sangue. Existem quatro destinos possveis para o cido ltico:

1) Excreo na Urina e no Suor Sabe-se que o cido ltico excretado na urina e no suor. Entretanto, a quantidade de acido ltico assim removida durante a recuperao aps um exerccio negligencivel.

2) Converso em Glicose e/ou Glicognio J que o cido ltico um produto da desintegrao dos carboidratos (glicose e glicognio), pode ser transformado de novo em qualquer um desses compostos no fgado (glicognio e glicose hepticos) e nos msculos (glicognio muscular), na presena de energia ATP necessria. Contudo, e como j dissemos, a ressntese do glicognio nos msculos e no fgado extremamente lenta, quando comparada com a remoo do cido ltico. Alm disso, a magnitude das alteraes nos nveis sanguneos de glicose durante a recuperao tambm mnima. Portanto, a converso do cido ltico em glicose e glicognio responsvel apenas por uma pequena frao do cido ltico total removido.

3) Converso em Protena Os carboidratos, incluindo o cido ltico, podem ser convertidos quimicamente em protena dentro do corpo. Entretanto, tambm foi demonstrado nos estudos que apenas uma quantidade relativamente pequena de cido ltico transformada em protena durante o perodo imediato de recuperao aps um exerccio.

4) Oxidao/Converso em CO2 e H2O O cido ltico pode ser usado como combustvel metablico para o sistema do oxignio, predominantemente pelo msculo esqueltico, porm o msculo cardaco, o crebro, o fgado e o rim tambm so capazes dessa funo. Na presena de oxignio, o cido ltico transformado, primeiro, em cido pirvico e, a seguir, em CO2 e H2O no ciclo de Krebs e no sistema de transporte de eltrons, respectivamente. evidente que o ATP ressintetizado em reaes acopladas no sistema de transporte de eltrons. O uso de cido ltico como combustvel metablico para o sistema aerbico responsvel pela maior parte do cido ltico removido durante a recuperao aps um exerccio intenso. razovel suspeitar de que pelo menos parte da demanda de oxignio e da energia ATP associada com a remoo do cido ltico fornecida pelo oxignio consumido durante a fase de recuperao lenta (intensidade de trabalho abaixo de 60% do VO2mx.).

Como podemos lidar com o cido ltico e o que fazer para sustentar a intensidade do exerccio na presena dele?

A capacidade de gerar altos nveis sangneos de lactato durante o exerccio mximo aumenta com o treinamento anaerbio especfico de velocidade-potncia e, subseqentemente, diminui com o destreinamento. A manuteno de um baixo nvel de lactato conserva tambm as reservas de glicognio, o que permite prolongar a durao de um esforo aerbico de alta intensidade. Foi observado em pesquisas que, a elevao dos nveis de lactato observada nos indivduos treinados quando exercitados agudamente foi significativamente menor que a observada nos sedentrios. Tais resultados reproduzem os achados clssicos descritos na literatura, o que nos permite avaliar como eficazes, tanto na intensidade do exerccio agudo na determinao de modificaes no metabolismo energtico, quanto o protocolo de treinamento fsico na produo de adaptaes orgnicas. Em outras palavras, treinar para aumentar o limiar anaerbico.

RESUMO: Ciclo de Krebs e Cadeia Respiratria (Cadeia Transportadora de Eltrons CTE)

1) O que o CK? que o conjunto de reaes que ocorre na matriz mitocndrial com a finalidade de fornecer substratos que sero desidrogenados e descaboxilados.

* Quando ocorre desidrogenao, tem-se a ativao da cadeia respiratria (onde temos a sntese de H2O e ATP que armazena a energia liberada pela reao ate um momento adequado para sua utilizao).

* Quando ocorre descarboxilao, tem-se a liberao de CO2, principal metablito do ciclo de krebs.

O inicio do ciclo de krebs comea com a entrada de acetil-coA para dentro da mitocndria, o acetil-coA se combina com um cido chamado de oxaloacetato atravs de uma enzima chamada de citrato sintetase, aps este evento tem-se a sada da coenzima (Hs-coA) e a entrada de H2O, dando origem ao citrato que atravs da enzima aconitase transformar o mesmo em isocitrato. Por sua vs o isocitrato sofrera ao da enzima isocitrato desidrogenase que far a retirada de CO2 e H2 do isocitrato formando o -cetoglutarato, o H2 que saiu aciona a cadeia respiratria a nvel de NADH2 que por sua vez produz 3 ATPs.

2) Importncia da Acetil-coA: se liga ao acetato para atravessar a membrana da mitocndria e servir de combustvel do ciclo de krebs.

O -cetoglutarato ser desidrogenado pela enzima -cetoglutarato desidrogenase, formando mais 3 ATPs a nvel de NADH2, e atravs da enzima succinato sintetase(tiolase) o Hs-coA volta a se ligar ao -cetoglutarato formando o succinil-coA aps este evento tem-se novamente a sada do Hs-coA e a entrada de H2O formando o succinato o que propicia a formao e um GTP (muito semelhante ao ATP). Aps estes eventos ocorre ento a desidrogenao do succinato atravs da enzima succinato desidrogenase tendo-se ento a formao do fumarato, com isto tem-se a formao de mais dois ATP ao nvel de FADH2, ento ocorrera entrada de H2O pela enzima hidratase e a transformao do fumarato em malato, e este atravs da enzima malato desidrogenase libera H2 o que ira ativar a cadeia respiratria ao nvel de NADH2 propiciando a formao de mais trs ATPs e a transformao de malato em oxaloacetato o que fecha o ciclo de krebs.

A velocidade do ciclo de krebs e controlado pela quantidade de ATPs formados, ou seja, quanto mais ATPs formados menor a velocidade do ciclo e quanto menor a quantidade de ATPs formados maior a velocidade do ciclo.

Para cada volta no CK utiliza-se 1 molcula de acetil-coA.

Em uma volta so acionadas quatro cadeias respiratrias, tendo-se a formao de 12 ATPs sendo que destes um ao nvel de GTP.

Dois CO2 produzidos.

Dois O2 consumidos.

Enzimas marca passo:

-cetoglutarato desidrogenase.

isocitrato desidrogenase (principal).

citrato sintetase.

Cadeia respiratria: o conjunto de substancias que esta presente nas cristas da membrana interna da mitocndria, ocorrendo ento reaes suscitavas de oxi-reduo, fornecendo a energia necessria para a sntese do ATP (adenosina tri-fosfato), ocorrendo tambm a formao de H2O. Esta liberao de energia ocorre de forma gradativa para evitar a destruio da clula devido a grande quantidade de calor a ser liberada.

Substncias com valores intermedirios entre o H2 e o O2.

NAD (nicotinamida adenina dinucleotideo) forma oxidada, forma reduzida NADH2

FAD (flavina adenina dinucleotideo) forma oxidada, forma reduzida FADH2

FMN (flavina mononucleotideo) forma oxidada, forma reduzida FMNH2

COQ (coenzima Q) forma oxidada, forma reduzida COQH2

Citocromos A, B, C apenas incorpora os eltrons do H.

Cadeia respiratria acionadas a nvel NAD produz trs ATPs.

Cadeia respiratria acionadas a nvel FAD produz dois ATPs.

Fosforilao oxidativa = cadeia respiratria.

Para cada cadeia respiratria tem-se O2 consumido

Desidrogenases: retiram H2 de diferentes substratos, transferindo para os NAD, reduzindo-os para NADH, mesmo processo ocorre de FAD para FADH2 e assim por diante.

ATPsintetase: catalisam o processo de ADT + P, originando assim o ATP.

Quanto maior a quantidade de ATP formado menor a velocidade com que ocorre a cadeia respiratria.

Quanto menor a quantidade de ATP formado maior a velocidade com que ocorre a cadeia respiratria.

Inibidores: substancias que paralisam o fluxo de eltrons na cadeia respiratria, so irreversveis podendo levar a mitocndria morte. Ex: CO, cianureto.

Aceptores: substancias que desviam o fluxo de eltrons na cadeia respiratria, mas no paralisam a cadeia respiratria, diminuindo a velocidade. Ex: azul de metileno.Desacopladores: substancias que vo bloquear ou inibir a sntese de ATP, sem paralisar o fluxo de eltrons. Ex: tiroxina (T4).1