Anderson Guarise

Cristina Haas

Fernando Oliveira

Leonardo M de Castro

Sergio Vargas Júnior

Respiração Celular

• Glicólise

• Ciclo do Ácido Cítrico

(CAC)

• Fosforilação oxidativa

(Fox)

Respiração Celular

Glicólise Ciclo de Krebs Fosforilação

oxidativa

Piruvato

Glicose

citoplasma

mitocôndria

Glicose + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi

2 NADH + 2 piruvato + 2 ATP + 2 H2O

Reação Global

1ª parte: CONVERSÃO DO PIRUVATO À ACETIL CoA

C

C

O-

O

CH3

O C

SO CoA

CH3

CO2

CoA-SH NAD+

NADH

PIRUVATO ACETIL CoA

HS CH2 CH2 N

H

C

O

C C N C

H

C

O

C

H

CH2

OH

O

CH3

P

CH3 O-

O

O

P

O

O-

CH2 O

H

H

O

H

P

OH

O-

O

O-

H

N

N

N

N

NH2

Coenzima A

(ELO DE LIGAÇÃO DA GLICÓLISE AO CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO)

Piruvato desidrogenase

Tiamina

Riboflavina

Niacina Pantotenato

Sinônimos: ciclo de Krebs, ciclo dos ácidos tricarboxílicos

• Ocorre na mitocôndria dos eucariotos e no citossol dos procariotos;

• Em cada volta entra um grupo acetil-CoA e saem duas moléculas de CO2.

2ª parte: CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO propriamente dito

Piruvato desidrogenase: ◦ Inibidores: ATP, NADH, acetyl-CoA ◦ Ativadores: NAD+, CoA

No CAC: Citrato sintase : ATP, NADH e succinil-CoA inibem Isocitrato desidrogenase: ◦ ATP inibe. ◦ ADP e NAD+ ativam.

α -cetoglutarato desidrogenase : ◦ NADH e succinil-CoA inibem. ◦ AMP ativa.

Malato desidrogenase: ◦ NADH inibe

Regulação do Ciclo

• Onde?

Regulação do Ciclo

• Deficiência genética

Mutação dos genes das subunidades da piruvato desidrogenase

• Deficiência de tiamina (vit. B1)

Tiamina pirofosfato é o grupamento prostético da piruvato desidrogenase, a ceto-

glutarato desidrogenase e transcetolase.

BERIBÉRI: perda parcial das funções neurais (problemas de memória, desorientação e coma), níveis de piruvato no sangue

Ocorre nas mitocondrias;

Redução do O2 a H2O com elétrons doados pelo NADH e FADH2;

A mitocôndria possui 2 membranas:

- externa: permeável a maioria de íons e moléculas pequenas;

- interna: impermeável a maioria das pequenas moléculas, íons (incluindo prótons).

NADH e FADH2

Ubiquinona : pequena e hidrofóbica se difunde livremente na camada lipídica da membrana interna mitocondrial.

Citocromo C: proteína solúvel, associa-se a membrana interna da mitocôndria por interações eletrostáticas;

Proteína Ferro-Enxofre

Complexo I (NADH desidrogenase);

Fonte: Google

Complexo II (Succinato desidrogenase)

Fonte: Google

Complexo III (complexo dos citocromos bc1)

Fonte: Google

Complexo IV (Citocromo oxidase)

Fonte: Google

Fonte: Google

Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=K6Nkcq2aiUU

Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=K6Nkcq2aiUU

ATPase ou F1F0 ATPase

Enzima de estrutura muito complexa, formada por 16 subunidades polipeptídicas distribuídas em 2 frações funcionais: Fo e F1.

A fração F1 é semelhante a uma maçaneta cujo cabo seria a fração F0. Está ligada à membrana mitocondrial interna, sempre voltada para o lado da matriz. Tem atividade de síntese de ATP, mas para isso precisa estar ligada à F0.

A fração F0 atua como canal e prótons através da MMI. O o é a letra inicial de OLIGOMICINA, um potente inibidor desta enzima.

Lançadeira malato-aspartato ◦ Transporta os elétrons do NADH (com a ajuda do

malato) e os tranfere a outro NAD+ dentro da mitocôndria, formando NADH.

Lançadeira glicerol-fosfato

◦ Transporta os elétrons do NADH (com a ajuda do glicerol-fosfato) e os tranfere ao FADH dentro da mitocôndria, formando FADH2.

malato-aspartato

Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=K6Nkcq2aiUU

glicerol - fosfato

Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=K6Nkcq2aiUU

Necessidade de energia:

◦ Controle pelo receptor;

◦ Quociente de ação das massas;

Proteína inibidora;

◦ IF1

Dímero IF1 (aumenta em pH ↓);

↑ do pH ela perde sua função.

Presente no dorso do pescoço de recém-nascidos (inclusive humanos) e nos mamíferos hibernantes.

A oxidação de combustíveis não funciona para produzir ATP, mas sim para gerar calor.

Proteína desacopladora (termogenina)

Alta concentração mitocôndrias, alta concentração citocromos e alta concentração heme marrom.

Inibição da transferência de elétrons: ◦ amital, rotenona, Piericidina A (Complexo I)

◦ cianeto, CO, azida (Complexo IV)

Inibição da ATP sintase: ◦ oligomicina.

Desacoplamento da fosforilação da transferência de elétrons: ◦ valinomicina, termogenina

Balanço energético da cadeia respiratória

Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=K6Nkcq2aiUU

Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=K6Nkcq2aiUU

Balanço energético da cadeia respiratória

Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=K6Nkcq2aiUU

Balanço energético da cadeia respiratória