BIOEN_1. Complexo piruvato desidrogenase;...2. Ciclo de Krebs...2.4. Carácter anfibólico Flashcards
O que pode acontecer ao piruvato depois da glicólise? (de uma maneira muito geral)
O produto final da glicólise é o piruvato, pode seguir a via da fermentação lática, já discutido, para além da glucose o piruvato também pode ser produzido a partir de aminoácidos (alanina através de transaminação, p.ex). O piruvato também pode continuar a ser oxidado a acetil-CoA que vai entrar no CK. É isto que vamos estudar nesta parte.
Como acontece a conversão do piruvato em acetilCoA.
A primeira etapa é catalisada pela piruvato desidrogenase. Um dos cofatores é o NAD+
com produção de NADH. Esta reação já ocorre dentro da mitocôndria, enquanto que a glicólise
ocorre no citosol. Esta enzima é um complexo de 3 proteínas: E1 piruvato desidrogenase que
catalisa descarboxilação oxidativa e necessita de tiamina pirofosfato; E2 que precisa de ácido
lipoico e CoA; E3 que necessita FAD e NAD+. Esta reação tem um ΔG muito negativo, logo a
reação é termodinamicamente favorável e irreversível. Logo, o fígado não consegue sintetizar glucose a partir de ácidos gordos, pois o actil-CoA teria de ser transformado em piruvato, e essa reação é irreversível.
Porque é que a diminuição da tiamina(envolvido na síntese de acetilCoA de piruvato) provoca acidose? Quais as suas causa?
Se houver deficiência em tiamina, vai se acumular piruvato e aumentar a fermentação lática, resultando em acumulação de lactato que leva a uma acidose lática.
Explicita as reações do ciclo de Krebbs
Se for oxidação, o acetil CoA entra no ciclo de Krebs e há uma condensação entre esta
molécula e o oxaloacetato – citrato sintetase - e formam uma molécula de citrato. Depois há
uma isomerização que origina isocitrato pela aconitase. De seguida há duas descarboxilações
oxidativas, com libertação de CO2 e produção de NADH em cada uma das etapas. Estes carbonos estavam presentes na acetil CoA, ou seja, está a ser oxidada. O próximo passo há produção de energia formando-se GTP que depois as células produzem ATP pela succinil CoA sintetase. O succinato vai sofrer oxidação pela succinato desidrogenase (enzima do complexo 2 da cadeia respiratória, FADH2). Depois há uma hidratação pela fumarase originando fumarato e, por último, do malato é produzido oxaloacelato, o cofator é o NAD+ e produz-se NADH.
Globalmente o ciclo de Krebbs produz o quê?
Globalmente, saem 2 CO2 e por cada acetilCoA que entra, produz-se 1 FADH2 e 3 NADH e produza-se 1 ATP (indiretamente). Produção de energia:Os NADHs e os FADH2 podem ser utilizados para produzir ATP por fosforilação oxidativa.
Qual o rendimento TOTAL (oxidação completa da glucose incluindo a oxidação do acetilCoA) em ATP da oxidação de 1 molécula de glucose?
Durante a glicólise são produzidas 2 ATP e 2 NADH. O produto final da glicólise são 2 moléculas de piruvato. Daqui são produzidos 2 NADH. Assim, tudo somado são produzidos 4
ATP. Os NADH podem ser usados para o shuttle para produzir 6 ou 4 ATP. Os NADH dentro da
mitocôndria multiplicam-se por 3, dando 6 ATP. Logo temos 32-34 ATP produzidos, dependendo
do shuttle, mas temos de somar os outros 4 ATP, 36-38 ATP..
Como é que o ciclo de Krebbs é regulado?
A falta de energia é indicada pelos níveis de ADP e AMP, ativando a via (ao contrario do ATP). O NADH inibe algumas etapas. As etapas irreversíveis, as de descarboxilação oxidativa, são aquelas onde ocorre regulação. A piruvato desidrogenase é inibida por ácidos gordos (há uma fonte alternativa melhor, que é fazer a oxidação desse ag e origina na mesma acetil-CoA), NADH, acetil-CoA e ATP. A isocitrato desidrogenase é inibida por ATP e ativada por cálcio e ADP. O complexo alfa-cetoglutarato desidrogenase é inibido por succinil-CoA e NADH, e ativado por cálcio.
O ciclo de Krebs é catabólico para produzir ATP. Contudo, também tem funções anabólicas: síntese de glucose através do oxaloacetato; síntese de porfirinas, lípidos, aminoácidos e nucleótidos.
Como e para que é que os intermediários do CK são importantes para a síntese de várias moléculas?
a) O Oxaloacetato a ser convertido em PEP que depois segue a via da gluconeogénese (síntese de glucose a partir de um intermediário do CK). A partir do próprio PEP, temos um conjunto de aa que podem ser sintetizados.A partir do próprio OAA temos aminoácidos a serem sintetizados, e estes aminoácidos são importantes para a produção de nucleótidos, pirimidinas.
b) Succinil-CoA a ser utilizado para a síntese de
grupos hemo das porfirinas.
c) alpha-cetoglutarato a ser encaminhado para a síntese de glutamato, que pode gerar nucleótidos de purinas ou síntese de alguns aminoácidos.
d) Citrato a ser utilizado para a síntese de AGs e esteroides em geral (colesterol).
Para que servem reações anapleróticas?
- Converter o piruvato em OAA, já estudada na gluconeogénese, catalisada pela piruvato carboxilase;
- PEP em oxaloacetato, pela PEP carboxicinase, também já estudada;
- PEP em oxaloacetato, pela carboxilase, mais em plantas;
- IMPORTANTE: temos a conversão de piruvato em malato, intermediário do CK, esta reação gasta/tem como cofator o NADH, e que forma malato, mas no sentido contrário malato > piruvato produz NADPH.
