CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO Bioquímica II Profa. MSc. Denise Rocha Nepomuceno CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO 1. Introdução 2. Localização celular 3. Reações do Ciclo do Ácido Cítrico 2 O CATABOLISMO DA GLICOSE Glicose Fermentação alcoólica condições anaeróbicas 2 etanol Glicólise (10 reações) 2 Piruvato condições aeróbicas Fermentação láctica condições anaeróbicas 2 lactato 2 Acetil-Coa Ciclo do ácido cítrico 4 CO2 + H2O 3 De que forma a oxidação da glicose libera energia química? 4 Combustíveis : moléculas cuja energia armazenada pode ser liberada para utilização Nas células, combustíveis químicos liberam energia química para a produção de ATP Essa energia é utilizada nas reações endergônicas 5 A energia química liberada é utilizada nas reações endergônicas + + + energia + energia 6 6 ENERGIA 7 COMBUSTÍVEL QUÍMICO • Mais comum é a Glicose • Outras moléculas (proteínas ou gorduras) também podem fornecer energia • Precisam ser convertidas em glicose ou em compostos intermediários do metabolismo da glicose • As células obtêm energia da glicose através da oxidação em uma série de rotas metabólicas 8 ROTAS METABÓLICAS • Transformações químicas complexas na célula ocorrem em uma série de reações que constituem uma rota metabólica; • Cada reação catalisa-se por uma enzima específica; • As rotas metabólicas assemelham-se em todos os organismos, de bactérias a humanos; • Muitas reações acontecem no interior de organelas específicas 9 METABOLISMO DA GLICOSE Glicólise Respiração celular Fermentação 10 11 VISÃO GERAL: UTILIZAÇÃO DE ENERGIA DA GLICOSE Dependem da presença ou ausência de O2: Disponível como aceptor de elétrons: - Glicólise - Oxidação do piruvato - Ciclo do ácido cítrico - Cadeia transportadora de elétrons Respiração celular Não disponível: - Glicólise - Fermentação 12 13 AS REAÇÕES REDOX TRANSFEREM ELÉTRONS E ENERGIA A medida que um material oxida-se, os elétrons que ele perde são transferidos a um outro, reduzindo-o Tais reações redox transferem grandes quantidades de energia 14 A COENZIMA NAD É UM TRANSPORTADOR-CHAVE DE ELÉTRONS EM REAÇÕES REDOX Coenzimas – moléculas pequenas que auxiliam em reações catalisadas por enzimas NAD (nicotinamida adenina dinucleotídeo) transportador de elétrons nas reações redox atua como Forma oxidada: NAD+ Forma reduzida: NADH FAD (flavina adenina dinucleotídeo) Forma oxidada: FAD Forma reduzida: FADH2 15 16 A COENZIMA FAD 17 18 Localização Celular 19 20 Localização Celular 21 22 CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO OU CICLO DE KREBS 23 Oxidação do Piruvato Une a Glicólise e o Ciclo do Ácido Cítrico 1- Oxidação do piruvato a acetato 2- Conversão do acetato a acetil CoA Catalisada pelo complexo piruvato desidrogenase 24 Oxidação do Piruvato 1- O piruvato oxida-se, produzindo acetato CO2 é liberado 2- Parte da energia dessa oxidação é capturada pela redução de NAD+ a NADH 3- A energia restante fica armazenada no grupo acetil Coa Piruvato + NAD+ + CoA acetil CoA + NADH + CO2 25 Oxidação do Piruvato 26 Coenzima A Quando se une ao Acetil, ela permite que ele seja degradado pelas enzimas do ciclo de krebs 27 Acetil CoA Obtido da degradação de carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos 28 Acetil CoA Possui 7,5 kcal/mol (31,4 kJ/mol), mais energia do que o simples acetato - O acetil CoA doa seu grupo acetil ao oxaloacetato (4 C) para formar o citrato (6 C) Composto que inicia o ciclo do ácido Cítrico * Uma das mais importantes rotas de obtenção de energia 29 1- O grupo acetil (2 C) e o oxaloacetato (4 C) se combinam, formando citrato (6 C) 30 2- O citrato é rearranjado para formar seu isômero, o isocitrato 31 3- O isocitrato é oxidado a α-cetoglutarato, formando NADH + H+ e CO2 32 4- O α-cetoglutarato é oxidado a succinil CoA, com a formação de NADH + H+ e CO2 33 34 35 36 37 38 39 40