RESPIRAÇÃO CELULAR; CICLO DE KLEBS; FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA E REGULAÇÕES, Notas de aula de Bioquímica

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RESPIRAÇÃO CELULAR ESTAGIO 1 – OXIDAÇÃO de moléculas combustiveis para a Produção de Acetil-CoA e moléculas de NADH e FADH (vias metaabolicas que produzem) ESTAGIO 2 – os grupos acetil entram no ciclo de krebs, que os oxida enzimaticamente a CO2 e NADH e FADH CICLO DE KLEBS  A mitocondria possui uma membrana externa com muita seletivida; a interna é muito seletiva - quase impermeável – na membrana interna tem os transportadores de elétrons da cadeia – complexos protéico 1,2,3 e 4 – a enzima responsável pela produção de ATP(ATPase)- membrana interna da mitocôndria  A matriz da mitocôndria tem diversas enzimas  A produção de Acetil-CoA, a partir do piruvato (formado na glicolise) é realizado pelo complexo da piruvato desidrogenase – presente na mitocôndria  O NADH vai ser enviado para a cadeia transportadora de elétrons e o Acetil-CoA para o ciclo de Krebs  Na conversão do piruvato a Acetil coa forma 2NADH – mitocôndria – compartimentos separados  Na beta oxidação, Cada ciclo de beta oxidação gera duas moléculas de Acetil-CoA e FADH(cadeia transportadora de eletrons – já estão na matriz mitocondrial – o acetil coa vai para o ciclo de Krebs  Aminoacidos – a oxidação pode gerar intermediários do ciclo de Krebs e gerar energia – a diferença é o ponto de entrada de cada aminoácido no ciclo de Krebs CICLO DE KREBS  Ciclo de reações bioquímicas  As reações são mediadas por enzimas diferentes  Três momentos vai fazer a produção de 3NADH, 1FAD e ATP  Perda de dois carbonos do Acetil-coa e liberação de co2 1)  Molecula de 6 carbono – citrato  Aconitase é inibida pelo fluoracetato de sódio – gera a conversão de fluoracetato em fluoracitrato, que é semelhante ao citrato e inibe a enzima Ponto de convergência de varias vias  Perda de energia gradativa - diferença de potencial de reduçao que faz os elétrons passarem - Fluem dos carreadores para outra moléculas por essa diferença de potencial – crecente durante a cadeia transportadora de eletrons  Complexo i – retirada de hidrogênios do NADH e seus eletros para a Ubiquinoma – ubiquinoma desidrogenase- os elétrons primeiramente serão direcionados para o complexo I – contem centros ferro-enxofre (Grupo prostético capaz de absorver eletrons)– transportada ate a ubiquinoma ( Q) – durante o translado dos elétrons gera um bombeamento de protos para o espaço intermembranar- 4 protons - calculo da quantidade de ATP  Complexo II – complexo succinato desidrogenase – enzima presente no ciclo de krebs- presente no completo ii – A enzima está presente na estrutura do complexo II  Essa reação faz parte do ciclo de krebs – a única enzima do ciclo de krebs que está acoplada a membrana  Direciona os elétrons do FADH para Fe-s e depois para a ubiquinoma – não tem bombeamento de prótons - resulta na diferença na produção energética entre NADH e FADH  Glicerol-3-fosfato desidrogenase – pega os elétrons do NADH no citoplasma para o ubiquinona na cadeia transportadora de elétrons  A ubiquinoma recebe elétrons de 4 lugares diferentes: I, II(FADH), G3Fase(NADH do citoplasma) e Fe-S( do FADH)  Os elétrons serão transferidos para o complexo III –  Transfere elétrons da ubiquinol (forma reduzida da ubiquinoma) para o citocromo C(complexo III) – bombeamento de 4 protons  Chegada dos elétrons do citocromo C para o complexo IV – bombeamento 2 protons  Para cada NADH – 10 PROTONS BOMBEADOS E FADH É 6  Há escapes de eletrons – durante a redução do oxigenio a moléculas de água – intermediários podem escapar e gerar radicais livres- quando a reação de transferências dos elétrons é lenta - Ex: H202  O corpo tem antioxidantes enzimáticos - glutationas – convertem essas moléculas potenciais em água – eliminando os radicais livres – a glutationa tem uma forma reduzida e outra oxidada – quando recebe os radicais livres ela reduz e depois libera o elétrons para ser utilizado novamente – transfere para o NADH  Os radicais livres são danosos e reativos – reagem com o carboidratos, alterando-os – ex: altera o clicocalice – as células passam a se reconhecer ou não e reconhece o crescimento celular. Também podem agir nas proteinas, alterando as enzimas – agem no DNA  Os radicais também são contidas por vitaminas A, C  O espaço intermembranar fica positivo e acido e na mitocôndria negativa e básica  No final da cadeia os prótons serão utilizadas para produção de ATP  A cadeia pode ser inibida por alguns compostos tóxicos – cianeto – contem em vários materiais – boate Kiss – espuma do teto – dióxido, monóxido de carbono e cianeto  O monóxido se liga ao grupo heme e impede a ligação do o2 a hemoglobina, além da inibição da cadeia respiratória  O cianeto utilizado nas câmeras de gás nazistas – agem diretamente no complexo IV – repercussão danosa na cadeia transportadora de elétrons - bloqueia a passagem de elétrons; os prótons não são bombeados – não ocorre a transferência dos elétrons para o oxigênio – A cadeia para  Malonato – inibidor do complexo ii – A cadeia não para pq usa o NADH e não o FADH então não ocorre alterações da cadeia  Rotenona – age no complexo I – inibidor Fosforilação oxidativa – síntese de ATP  Energia armazenada no gradiente de prótons – força prótons motriz  Os prótons voltam pra matriz mitocondrial mediado pela ATP sintase – para cada 4 protons que passam pela ATP sintase há a formação de 1 ATP  O complexo enzimático vai rotacionar – e a ligação do ADP com o P formando ATP – catalise rotacional – os elétrons geram a força próton motriz que gira o complexo enzimática – semelhante ao processo de energia elétrica  1 molecula de NADH bombeia 10H – NADH forma 2,5 ATP  1 FADH bombeia 6H – forma 1,5 ATP  Outras moléculas que geram impactos na formação do ATP – desacoplador – termogenina – proteína produzida pelo tecido adiposo marrom – gerar calor – o tecido adiposo marrom forma calor a partir da mitocôndria das suas células que produz a termogenina – ela vai servir como um meio de fuga dos prótons – os prótons passam através da membrana e impede que eles passem pelo ATPsintase – gera calor e não gera energia – os prótons retornam pela termogenina – formando um “poro” Mecanismos que lançam o NADH para a mitocôndria – lançaderia malato espartato (quando os elétrons são transportados, mas as moléculas não) – transporte indireto do NADH (produzido no citosol) – O NADH vai reduzir uma molécula de oxaloacetato que vai virar uma molécula de malato - no espaço intermembranar - por meio do malato desidrogenase - o malato possui um transportador na membrana da mitocondria e chega na matriz onde acontece a reação inversa e o malato é convertido em oxalocetato e o elétrons vai reduzir um NAD+, tornando-o um NADH reduzido – que vai para a cadeia transportadora  No musculo e encéfalo existe outra lançaderia – gera menos energia – leva o FADH – forma mais rápida – menos energetico – cada FADH gera 1,5 ADP OS ELETRONS DO NADH PARA O G3P(LANÇADEIRA), QUE SERÁ CONVERTIDO EM DIIHIDROAXIACETONA E GERA O FADH QUE VAI PARA O COMPLEXO II  Diferença entre 30 e 32 por conta dessa lançaderia – depende do tecido – musculo e encéfalo