Ciclo da ácido tricarboxílico (ciclo de Krebs). Aula de Bioquímica.

chegamos bem-vindos e bem-vindas a mais uma aula de bioquímica o tema da nossa aula de hoje é ciclo do ácido tricarboxílico e eu já começo com questionamento nessa aula Você já parou para pensar que quando você expira você tá expirando CO2 CO2 não é agora quando você inspira você tá inspirando oxigênio não é então entra oxigênio e sai CO2 da onde tá vindo esse CO2 se você tá pensando em ciclo do ácido tricarboxílico tá pensando certo é ali no ciclo que é formado essa molécula de CO2 e nós vamos ver como acontece isso hoje agora

vem comigo o ciclo do ácido tricarboxílico também pode ser chamado de ciclo do ácido cítrico ou então de modo mais popular também pode ser chamado de ciclo de crepes o nome ciclo de crepes foi dado em homenagem ao pesquisador que demonstrou o ciclo né que é o Hans crebs essa rota é caracterizada pelo consumo e pela produção de uma molécula chamada oxalacetato Ok então quando o acetilcoa ingressa aqui no ciclo o oxalacetato vai ser emprestado para essa reação então ocorre a ligação entre o acetilcoa e o oxil acetato resultando em citrato E conforme passam as

reações do ciclo as moléculas vão sendo oxidadas e lá no final da Via o ox acetato ele precisa ser regenerado portanto a gente caracteriza isso como um ciclo nós temos que entender o que acontece do lado de fora do ciclo como as moléculas chegam até o ciclo então nós temos um ponto de convergência do metabolismo energético que é a formação de actil a ou também chamado de atil com enzima A Então esse é considerado um ponto de convergência Vejam Só nós temos diferentes etapas na respiração celular são três etapas Então vamos etapa por etapa aqui

para entender Aonde tá incluído o ciclo Qual o contexto que ele está incluído então no primeiro estágio a gente vai chamar de produção de atilo a o que acontece aqui aminoácidos ácidos gros glicose até mesmo o etanol podem ser convertidos em acetilcoa Eles serão convertidos em acetilcoa porque o acetilcoa é a molécula que vai entrar no ciclo no estágio dois o acid a vai ser oxidado a onde é oxidada se di quá no ciclo do ácido tricarboxílico então vejam que tem diferentes etapas diferentes reações que nós vamos abordar hoje gerando formando NAD h e FAD

H2 essas moléculas são carreadores são transportadores de elétrons e esses elétrons deverão ser encaminhados para a cadeia transportadora de elétrons e aí a gente entra no estágio três da respiração celular que é a transferência de elétrons e fosforilação oxid ativo então de modo geral hoje nós veremos o seguinte como ocorre a formação de ACD coa e tudo que acontece aqui no estágio dois ou seja tudo o que tá acontecendo no ciclo do ácido tricarboxílico Qual que é a função desse ciclo que muita gente se atrapalha né acha muito difícil o ciclo ele não tem nada

difícil vocês vão ver que realmente são reações simples que não tem nada demais tá então primeiro a gente tem que entender por que esse esse ciclo funciona para que que ele serve Então a primeira função é fazer a oxidação de quem da acetil coa durante esse processo de oxidação o que que vai sendo liberado CO2 o CO2 o carbono vai est completamente oxidado a gente não tem mais o que tirar do CO2 é nesse momento que você aí que tá me assistindo tá expirando CO2 da onde tá vindo aqui do ciclo do ácido tricarboxílico qual

que é outra função importante do ciclo é produzir nadh e fh2 fazer a redução desses carreadores de elétrons e por fim qual que é outra função é a produção de precursores para biosíntese então vocês vão ver que algumas moléculas podem entrar e outras podem sair desse ciclo Então a gente vai abordar direitinho isso mas de modo geral não é um ciclo que tá fechado Ele tá em constante comunicação com outras moléculas moléculas pode entrar pode sair então tem diferentes interações acontecendo onde ocorre o ciclo do ácido tricarboxílico vai acontecer nas mitocôndrias aqui nessa letra a

nós temos uma imagem uma microscopia de uma mitocôndria então é uma fotografia feita no microscópio de uma mitocôndria e Aqui nós temos a ilustração dela e nós temos um zoom gigantesco para demonstrar o que que tá sendo que que está acontecendo dentro dentro dessa mitocôndria Então olha só aqui nós temos o citosol aonde nós temos a glicose a glicose ela vai ser oxidada até piruvato a molécula de piruvato Contém muita energia e ela precisa ser mais oxidada então como como acontece isso o piruvato vai ser convertido em acetilcoa mas o piruvato precisa ingressar primeiramente na

mitocôndria na mitocôndria então o piruvato vai ser convertido em acetilcoa eu já vou mostrar as etapas as enzimas que estão envolvida nisso tá uma outra via que alimenta a formação de ACD coa é a Beta oxida Então os ácidos grassos são oxidados por essa via resultando na formação de grandes quantidades de atil coa o acetilcoa pode entrar no ciclo do ácido tricarboxílico resultando na liberação de CO2 aí o o ciclo segue né com as etapas de as reações de oxidação E vai formar três moléculas de nadh e mais uma molécula de fadh2 os elétrons que

esses transportadores Estão levando vão ser entregues até D transportadora de de elétrons tá vendo aqui ó complexo 1 complexo 2 complexo 3 Complexo 4 os elétrons vão ser transferidos por essa cadeia até chegarem ao oxigênio aonde os elétrons mais oxigênio serão convertidos em água que a gente vai chamar essa de água metabólica a transferência desses elétrons ao longo da cadeia resulta no bombeamento de prótons para esse espaço aqui que é o espaço intermembranas da mitocôndria aqui nós estamos falando da Matriz o lado de dentro aqui dessa membrana é a matriz e esse espaço aqui do

lado externo vai ser o espaço intermembranas Ok então aqui vai ocorrer um acúmulo muito grande de prótons de h+ isso vai causar uma alteração de gradiente eletroquímico da célula E e essa força essa força protom motriz vai ser responsável por ativar e induzir a síntese de ATP Então quem vai catalisar a reação é a ATP sintase ATP sintase ela faz a de uma molécula de ADP mais pi formando ATP Então pessoal brevemente aqui eu mostrei para vocês as três etapas da respiração celular né desde a oxidação da molécula de glicose até a formação de ATP

pro piruvato ser convertido em actico a e ser completamente oxidado no ciclo Esse piruvato precisa sair do citosol e entrar na mitocôndria né como eu falei anteriormente só que vejam bem a membrana externa da mitocôndria é é uma membrana mais porosa muita coisa consegue entrar nessa membrana aqui e fica no espaço intermembranas né a molécula que entra fica nesse espaço aqui a membrana interna da mitocôndria ela é muito seletiva ela tem uma Ela é bem oclusa não é qualquer coisa que pode sair ou entrar Ok então realmente essa membrana aqui é bem fechada como o

piruvato consegue então entrar na mitocôndria como ele tá no citosol e simplesmente ele consegue migrar para triz da mitocôndria bom olha só essa ilustração eu vou dar um zoom aqui ó para ficar maior tá muito pequeno pronto então Aqui nós temos uma mitocôndria de novo e aí nós temos o espaço intermembranar no caso aqui do espaço intermembrana nós vamos ter uma proteína que é uma porina que Vai facilitar o transporte de piruvato Mas isso é na membrana externa Ok na membrana interna da mitocôndria nós vamos ter uma outra proteína que é a piruvato translocase ela

tá aqui na no formatinho de soló então é essa proteína que vai ser responsável por incorporar esse piruvato para dentro da mitocôndria e olha só o transporte acontece juntamente com um próton que vai ser translocado em conjunto Tá então não é simplesmente o piruvato atravessar a membrana tem todo um sistema de transporte para o piruvato uma coisa que eu tenho que destacar aqui que não pode haver confusão aqui é o seguinte tá uma vez que o piruvato Ele está na matriz mitocondrial o que que vai acontecer então ele vai ser convertido em atil quar Ok

só que essa conversão aqui que essa etapa aqui de piruvato actil cuá isso aqui ainda não é considerado parte do ciclo quem vai catalisar essa reação aqui ó que vocês podem até ver que vai sobrar um CO2 e também vai ser formado um nadh quem faz essa reação acontecer é o complexo piruvato desidrogenase tá é um complexo grande de proteína a gente já vai abordar mais sobre ele mas lembrem que esse complexo complexo piruvato desde renase não faz parte do ciclo Ok é uma etapa anterior à entrada do ciclo etapa que vai formar o acetilcoa

Então vou mostrar para vocês agora o funcionamento do Complexo multienzimático da piruvato desidrogenase conhecido como com a sigla pdh de piruvato desidrogenase essa essa bolinha aqui que tem amarelo verde e vermelho muito bonitinha é a estrutura molecular da desse complexo as letras e os números E1 E2 E3 significam diferentes enzimas ou seja enzima 1 enzima do e enzima 3 por isso que é um complexo multienzimático tem diversas enzimas que estão em conjunto catalisando essa reação de conversão de piruvato para acetilcoa esse complexo ele tem uma exigência muito grande por vitaminas para que as reações aconteçam

aqui no complexo são necessárias cinco vitaminas vão ser necessárias cinco coenzimas Então vai ser necessário tiamina pirofosfato Da onde vem a tiamina pirofosfato vem da tiamina que é uma vitamina do do Complexo B vitamina B1 outra vitamina é o lipoato outra vitamina que vai ser utilizada é a riboflavina que é do Complexo B é vitamina B2 essa riboflavina vai gerar flavina dinucleotídeo ou simplesmente o FAD a outra enzima A outra vitamina é o vai ser vai ser necessário ess essa vitamina para sintetizar a coenzima a e por fim a niacina vai ser uma uma vitamina

do do Complexo B também vitamina B3 que vai ser necessária para sintetizar nicotinamida adenina dinucleotídeo ou simplesmente popularmente mais fácil de falar é um NAD Ok nessa imagem aqui a gente pode ver a ideia de canalização de substrato eu vou dar um zoom aqui para ficar mais fácil tá pronto então aqui nós temos a estrutura molecular e Aqui nós temos uma ilustração desse complexo multienzimático então nós temos três enzimas atuando nesse complexo a enzima piruvato des hidrogenase que vai ser a enzima E1 que tá na cor amarela nós vamos ter a de hidrolipo trans atilas

que é a enzima E2 que está na cor verde e aqui também tá na cor verdinho ó e a última enzima que é a nossa enzima E3 que é de hidr lipí o desidrogenase tá na cor vermelha Ok então vocês percebam que uma vez que o piruvato entra nesse complexo aqui ele vai ser canalizado ele não tem mais como sair desse complexo ele só vai sair na forma de acetilcoa então ele vai passar por diversas etapas aqui por cinco etapas Mais especificamente Até formar o acetilcoa então durante esse processo o CO2 será formado e também

o NAD H será o NAD mais será reduzido formando na DH e obviamente resultará na formação de uma molécula de acetilcoa aqui logo abaixo nessa ilustração nós vamos poder ver as reações acontecendo deixa eu colocar aqui um zoom para facilitar pronto então olha só nós temos o piruvato esse piruvato vai entrar no complexo ele já vai sofrer uma descarboxilação por E1 pela enzima 1 na saída do do a a saída desse CO2 permite a entrada da com enzima A na reação então nós temos a enzima do entrando em ação e aí na etapa tr vai

acontecer um processo aqui de redução do Nat então nós temos uma etapa de oxidação e redução para então formar essa molécula de acetilcoa então de novo pessoal aonde tá acontecendo essa reação por esse complexo aqui na matriz mitocondrial isso aqui participa do ciclo Não ainda não ess só que essa etapa aqui foi muito importante para formar o atil a que aí sim vai entrar no Cico então agora Sim chegamos nele no ciclo do ácido tricarboxílico vamos dar uma olhadinha nas reações que acontecem n nesse ciclo mas pessoal sem muita noia aqui tá não precisa decorar

as reações vocês só precisam entender uma lógica do funcionamento do ciclo é basicamente isso H zero stress com isso aqui tá vocês vão perceber que realmente ele não é um ciclo difícil Existe alguma coisa a pessoa tem parece que eu ten um medo do ciclo mas na realidade não tem nada demais tá Venham comigo vamos bem devagarinho pra gente entender o que tá acontecendo aqui tá etapa por etapa de uma maneira bem clara e bem objetiva primeira reação que acontece é uma condensação Então vamos dar uma olhadinha aqui ó Quem que tá chegando aqui essa

aqui é uma molécula de acetilcoa Ok o acid A então vai ser incorporado juntamente com o oxalacetato então o oxalacetato mais o acetil co a Vai resultar em uma molécula de citrato quem faz essa reação acontecer é a enzima citrato sintase percebam que coa foi liberado e esse coa vai ser reciclado vai ser utilizado para formar uma nova molécula de atil coar por exemplo na etapa dois vai ocorrer um processo de desidratação mais reidratação essa desidratação vai ser importante para fazer uma isomerização do citrato Então olha só o citrato está aqui ele vai sofrer a

ação da aconitase A aconitase então vai liberar essa molécula de água então desidrat isso foi importante Para que ocorra Então essa mudança na estrutura da molécula essa quando ocorre essa mudança a gente vai chamar de Cis aconitato E aí a molécula de água vai ser novamente reincorporada na molécula Então quem tá fazendo isso aqui de novo é a conetas ela tem essa dupla ação ela desidrata e reidrata resultando na formação de isocitrato na etapa três vai ser uma descarboxilação oxidativa o que que isso significa vamos lá então esse isocitrato ele vai ser convertido em alfa

cetoglutarato durante o processo catalizado pela enzima isocitrato desidrogenase Vai haver a liberação de CO2 portanto uma descarboxilação e também vai ser formado uma molécula de NAD Então os elétrons que estavam no isocitrato alguns elétrons obviamente no caso dois vão ser transferidos para o NAD mais formando uma molécula de quê De NAD H Então já temos a primeira transferência de elétrons ok então na etapa quatro a partir de Alf cetoglutarato esse Alf cetoglutarato será convertido em succinil A tá então nós também teremos aqui uma reação de descarboxilação oxidativa então de novo mais uma vez um CO2

será liberado com a formação de um NAD H Então esse é o segundo nadh sendo formato se vocês perceberem nessa etapa 4ro aqui aqui também diz ó complexo ala Z glutarato desidrogenase porque é um complexo muito semelhante com aquele piruvato desidrogenase que eu mostrei para vocês utiliza as mesmas as mesmas vitaminas e e funciona de uma maneira muito parecida Ok então também vai ser um complexo aonde um substrato será canalizado na etapa cinco vai haver a conversão de succinil coa para succinato e Aqui nós temos o que a gente chama de fosforilação a nível de

substrato que que significa isso vai ter a a formação de uma molécula de gtp ou de ATP quem catalisa essa reação vai ser a succinil coa sintetase então durante essa conversão do sucin coa para succinato é formado ADP ou gtp bom Por que que tá dizendo gtp ou ATP porque pessoal os estudos na maioria das vezes são feitos em animais em camundongos em ratos e aí na no ciclo lá dos animais no ciclo do ácido tricarboxílico dos animais forma principalmente etp só que para humanos vai formar ATP tá só que não tem muito mistério aqui

se for formado no caso gtp o gtp também vai ser convertido em ATP Porque tem uma enzima que faz isso ok e energeticamente falando eles equivalem à mesma coisa então estamos estamos em casa aqui tá uma outra molécula que foi liberada aqui na reação é o coa tá com a enzima A vejam que o o complexo Alfa CET glutarato des hidrogenase incorporou uma molécula de acetilcoa para formar o sucin co a Ok tanto que o nome né o próprio nome se diz sucin co a nessa etapa aqui com a com a reação catalisada pela succinil

com a sintetase essa essa com enzima A ela é liberada na etapa se que é uma etapa bem interessante nós temos a conversão de succinato para fumarato quem faz essa reação acontecer quem catalisa ela é a succinato deshidrogenasas Ou seja é uma reação de enação durante esse processo os elétrons que estavam presentes no succinato são transferidos para o FAD H2 vejam que não é para o NAD tá Ah o elétron aqui foi transferido para o FAD H2 eu já vou explicar porque que isso aqui é tão interessante tá mas aqui que nós temos aqui uma

desidrogenação então agora vamos olhar especificamente para essa enzima para succinato desidrogenase que eu tenho uma outra ilustração do ciclo que tá mostrando o seguinte tá glicose sendo oxidado até ccoa passou por todas as etapas do ciclo Até chegar na succinato desidrogenase que é essa enzima aqui que tá sendo demonstrada por pela sigla sdh Olha o que que ela tá me mostrando Ela tá dizendo o seguinte essa enzima ela está acoplada ela está vinculada na membrana da mitocôndria na membrana interna da mitocondria enquanto que todas as outras enzimas as outras proteínas que participam do ciclo el

as estão solúveis na matriz mitocondrial Super Interessante né então seguimos aqui no ciclo então a succinato desidrogenase ela catalisou essa reação de conversão de succinato para fumarato resultando na formação de FAD H2 próximo passo aqui da Via etapa sete é um processo de hidratação então nós temos aqui a entrada de uma molécula resultando na formação de fumarato conversão de fumarato para Amato quem é enzima responsável por catalizar é a fumaras na etapa seguinte na etapa oito vai ser a conversão de malato para oxil acetato quem cataliza a reação é a malato desidrogenase Então se é

uma desidrogenase está acontecendo uma desidrogenação os elétrons do malato são transferidos para mais uma molécula de NAD H ou seja agora terminamos a redução dessas desses carreadores gerando três NAD h e um FAD H2 Ok então essas foram as oito etapas do ciclo vocês viram que não tem nada demais São simplesmente algumas reações ou algumas mudanças nas estruturas das moléculas tudo isso para possibilitar a oxidação a descarboxilação e de modo geral estre o máximo possível de energia contido né naquele atil cuá que ingressou no ciclo como vocês viram anteriormente durante o ciclo são eliminados duas

moléculas de CO2 se tô eliminando CO2 tô eliminando dois carbonos Ok então teve durante vários anos a hipótese era que o acetil co a como ele possui dois carbonos ele seria descarboxilado esses carbonos seriam eliminados já na primeira rodada do ciclo para entender isso então foi feito foi foram feitos né div diversos estudos e um com rádio marcação pro carbono 14 doco A então vocês veem aqui o carbono tá vermelho os dois carbonos né então o o actic entrando no ciclo ele vai ser incorporado como citrato e olha só os carbonos que saem ó estão

na cor azulzinha e na cor vermelha ou seja que que significa isso os carbonos que entram no ciclo a partir de acetilcoa não são os carbonos que são eliminados na forma de CO2 CO2 na mesma rodada do ciclo vão ser necessárias mais rodadas do ciclo do citrato para que esses carbonos sejam eliminados como CO2 bem interessante né Quer ver uma curiosidade bioquímica interessante também a conetas que é a enzima que tá na etapa dois do ciclo é uma enzima que derruba o Dogma Central que que diz o Dogma central bom nós temos lá um gene

esse Gene contém uma informação que vai transcrever o RNA e a partir do RNA vai ser traduzido uma proteína e essa proteína terá uma função Ok em teoria é basicamente isso só que a kitase ela tem um efeito Moon Lightning ou seja ela enquanto enquanto ela está na forma de enzima ela tem um tipo de função e no momento que ela deixa de ser uma enzima ela vira uma apoenzima ela vai ter outra função então isso derruba esse Dogma para entender melhor eu tenho uma ilustração aqui sobre essa enzima tá vocês percebam aqui nessa ilustração

que a aconitase tem um grupamento ferro enxofre aqui no sítio catalítico que é essencial pra catálise da enzima né pr pra ação dela então uma vez que ocorra uma redução da concentração de Ferro dentro da célula esse grupamento ferro enxofre aqui ele vai ser desmantelado e a enzima vai perder a sua função como aconitase ela vai deixar de ser aconitase ela ainda é uma proteína mas não é mais aconitase então aqui ó alta concentração de Ferro aconitase tudo bem lá no ciclo tudo certo no momento que ela que que a célula baixou concentração de Ferro

a enzima vai perder esse ferro aqui e ela vai se transformar em Iron regulation Protein então uma proteína de regulação de ferro ou conhecida pela sigla ir1 pegaram a visão baixou a concentração de ferro na célula a rp1 vai entrar em Ação a rp1 regula o metabolismo do ferro em células que estão deficientes de Ferro ok que que ela vai fazer qual que será A ação dessa enzima ela vai aumentar a captação de ferro na célula então ela vai aumentar por exemplo a a expressão da enzima transferrina que é essa proteína que faz a transferência

de ferro e também vai fazer com que ocorra uma inibição da feritina que é a proteína de armazenamento de Ferro porque você não vai a célula não estará precisando armazenar ferro ela precisa importar mais ferro então a rp1 sinaliza para isso importar mais ferro e estocar menos no momento que as concentrações de Ferro voltam an normal a citase pode se apropriar desse ferro que tá livre aí na célula e para voltar a ter o seu grupamento ferro enxofre e começar novamente a exercer sua função catalítica de aconitase uma das funções do ciclo é fazer a

oxidação do ccoa para que que se faz a oxidação para extrair a energia que está armazenada nessa molécula de ccoa então a gente oxida para extrair e faz uma transferência dessa energia para outras moléculas quais são essas outras moléculas vem ver ó então a CCO a vai acabar resultando na formação de nadh quantos nadh são formados pelo ciclo três uma volta do ciclo geram três n DH ou seja tem uma energia potencial aqui gigantesca esse NAD HS outra outro carreador de elétron que é reduzido aqui no ciclo é o FAD H2 nós temos também a

moeda energética ADP que já está pronta para uso né o gtp também vai est pronto para uso mas depende do organismo né Nós temos uma enzima que vai fazer a conversão de gtp para ATP então não tem problema algum se for formado gtp ou ATP que é indiferente tá o valor energético vai ser vai ser o mesmo então a gente conseguiu armazenar parte da energia do atil com a na forma de NAD h e na forma de pad H2 só que o processo deles ainda não acabou eles precisam ser completamente oxidados na cadeia transportadora de

elétrons para que a energia contida né o potencial energético contido nesses elétrons sejam utilizados para formar ATP então o ciclo ele vai depender da cadeia transportadora de elétrons para fazer a reoxidação dessas coenzimas certo Então nesse momento aqui nessa fase a energia está armazenada na forma de NAD h e de FAD H2 vocês já devem ter ouvido em algum lugar que a oxidação completa da molécula de glicose pode resultar na formação de 30 a 32 moléculas de ATPS Como pode uma molécula formar tanto ATP assim vou mostrar para vocês quer ver então Aqui nós temos

a glicose e a glicose vai ser oxidado pela Via glicolítica certo qual um qual que é um dos prodos finais da Via glicolítica é o piruvato né no caso uma molécula de glicose vai formar dois piruvatos Então olha só o que acontece até esse ponto teve a fase de investimento da glicólise que foi investido dois ATPS e na fase lá de pagamento foi formado duas moléculas de NAD H duas moléculas de ATP mais duas moléculas de ATP Ok Então A quantificação do número de ATP formado no final do processo é essa aqui ó o o

NAD h vai poder resultar de TRS ou CCO aí vai depender das lançadeiras o ATP já tá na forma de ATP Então não vai mais formar ATP nenhum e mais um ATP aqui seguimos vamos ver da onde tá saindo todos esses ATPS então a oxidação de duas moléculas de piruvato até duas moléculas de acetilcoa já Vai resultar na formação de mais do n deag Qual que é o potencial gerador de dois n deag cinco moléculas de ATPS seguimos agora já entramos no ciclo do ácido cítrico o isocitrato duas moléculas de isocitrato será convertido em duas

moléculas de Alfa cetoglutarato durante o processo o que acontece formação de duas moléculas de nadh que Vai resultar em quanto mais 5 ATPS claro que o nadh ele só vai ter só Vai resultar na formação de ATP quando ele for completamente oxidado lá os elétrons forem completamente oxidados na cadeia transportadora de elétrons e na fosforilação oxidativa certo então é um tem bastante etapas ainda para esse para para o nadh resultar na formação de ATP Tá mas de modo geral um nadh Vai resultar na formação de 2,5 ATPS mas seguimos aqui já tô já tô saindo

o assunto né vamos voltar aqui pro nosso assunto o alfa cetoglutarato ele pode gerar então ele vai gerar suí A então no caso duas moléculas resultou em mais na produção na formação de mais dois NAD G Então pronto mais C ATPS para conta na etapa do sucin para succinato Vai resultar na formação de ATP ou de gtp então mais dois PR conta na etapa de succinato para fumarato vai formar o FAD H2 então duas moléculas de F H2 que Vai resultar em três ATPS na última etapa do ciclo nós temos a a nós temos duas

moléculas de malato que são convertidas em oxalacetato resultando na formação de mais duas moléculas de nade que vão resultar em mais C ATPS desse modo quantificando todos eh todos os pontos capazes de formar ATP né a gente vai ter o resultado total de 30 a 32 moléculas de ATPS a partir de apenas uma molécula de glicose os ciclo do ácido cítrico ele é anfibólico o que que significa anfibólico significa que o ciclo ele pode estar envolvido em processos de síntese ou de degradação ou falando mais numa nomenclatura do metabolismo no catabolismo ou no anabolismo como

funciona isso vocês acompanhem as setas azuis aqui isso significa que os intermediários do ciclo as moléculas que participam do ciclo elas são drenadas para serem utilizadas como moléculas precursoras para outras vias de biossíntese vamos pegar un alguns exemplos aqui ó o citrato ele vai ser utilizado vai ser incorporado na síntese de ácidos graxos e esterois o Alf cetoglutarato ele pode ser convertido em glutamato e a partir desse aminoácido vão ser gerado vão ser gerados outros aminoácidos e inclusive pode se incorporar na síntese das purinas sucin coar molécula essencial né fundamental paraa síntese do grupamento m

o oxalacetato ele poderá ser convertido ele vai poder ser desviado paraa foss final piruvato se vocês não estão lembrando do oxalacetato esse cara aqui essa molécula é super importante na gliconeogênese então o oxalacetato ele sai aqui do ciclo né Ele é drenado o ciclo para participar da gliconeogênese e a conversão dele primariamente vai ser em fosfoenol piruvato aí ele vai ser con ido em glicose e olha só o fosf anal PR vato né que foi gerado a partir de oxil acetato vai poder resultar numa série de aminoácidos como cerina glicina cisteína e assim por diante

o ócul acetato também vai servir como precursor para a aspargina e aspargina vai participar da síntese das pirimidinas Então o que eu mostrei aqui para vocês foi os intermediários do ciclo sendo drenados sendo removidos do ciclo para participarem em outras vias em outras rotas de biossíntese só que se esses intermediários Eles foram removidos a gente precisa repor os intermediários para que o ciclo não pare essa reação de repor de preencher o que foi perdido a gente chama de reação anaplerótica então é uma reação de preenchimento dos dos intermediários que foram esgotados Ou foram removidos tá

em vermelho nós temos destacado aqui as principais reações Mas eu acredito eh que a mais importante seja essa conversão aqui ó de piruvato para oxalacetato quem catalisa essa reação piruvato carboxilas essa enzima aqui que tá presente lá na mitocôndria Por que que é tão importante porque o oxalacetato ele é investido em diferentes vias E no caso uma via muito importante é na gliconeogênese uma outra reação importante aqui é a conversão de fosfoenol piruvato para oxalacetato quem catalisa essa reação é foss fenol piruvato carboxin e vai acontecer no coração e no músculo esquelético outra reação importante

aqui é a conversão de piruvato para malato tá então eu mostrei aqui para vocês dois exemplos de reposição né repondo oxil acetato e repondo o malato esse malato aqui será convertido em oxalacetato Ok quem converte piruvato a malato é enzima málica e ela tá distribuído em diversas células do nosso organismo alguns microorganismos utilizam um tipo de ciclo diferente que é um ciclo que ele tá incompleto então percebo na imagem aqui ó nós temos o actil coa ele vai sendo oxidado até Alfa cetoglutarato nesse ciclo aqui que tá presente em microorganismos não tem a enzima Alfa

cetoglutarato desidrogenase aquele complexo enzimático o que acontece que o alfa cetoglutarato ele vai ser investido na síntese de aminoácidos nucleotídeos grupamento m e assim por diante e olha só que interessante o ciclo também vai funcionar ao contrário aqui ó que na verdade não é um ciclo né né são duas vias distintas mas que pertencem a as os intermediários acabam pertencendo ao ciclo do ácido Cídia só o f fenal piruvato Ou piruvato eles podem ingressar aqui nesse ciclo incompleto como oxil acetato E aí vai passar por por pelas etapas ao contrário do ciclo gerando sucin coa

também vai ser eh importante para fazer a síntese dessas moléculas aqui tá então uma curiosidade aí que algum os microorganismos não possuem a a enzima que a gente tem no ciclo que é a alfac glutarato desidrogenase que faz a conversão de Alfa CET glutarato para suc nilco a agora falando sobre a regulação das etapas que eu falei anteriormente eu quero começar falando sobre a regulação do Complexo da piruvato deshidrogenasa não não ingressamos no ciclo tá é uma etapa antes em vermelho nós temos os inibidores do Complexo da piruvato desidrogenase são inibidores alostéricos e em veja

nós temos os ativadores da via do complexo Então o que acontece se eu tenho muito ATP muito acocar muito nadh e muitos ácidos gros isso me indica que eu tenho uma alta uma alta disponibilidade de energia E de nutrientes se eu tenho tudo isso eu não preciso que o ciclo funcione Na verdade o ciclo vai tá funcionando só que é um fluxo mais reduzido ele não vai deixar de funcionar né então ele vai est mais reduzido porque o indicativo é boa tem bastante nutrient tem bastante energia então não precisa passar não precisa oxidar mais aeti

oá Em contrapartida você tem muito Amp muito coenzima a e muitos nimais isso aqui tá me indicando o que essas moléculas aqui elas indicam para o complexo da pirova des hidrogenase que os níveis energéticos das células estão baixo então precisa formar ATP precisa formar mais etil coar Então essas moléculas acabam estimulando de maneira alostérica o complexo da piruvato des hidrogena e assim o piruvato vai ser convertido a cetilar e esse cocar entra no ciclo e agora a gente entra no ciclo para ver a regulação que acontece aqui no ciclo Ok então as regulações vão acontecer

em etapas exergônicas ou seja nas etapas que são reações irreversíveis vou apontar para vocês aqui aonde são ó Aqui nós temos uma que é Irreversível aqui ó a setinha tá apontando pros dois lados então é reversível né Então essa aqui não é um ponto de regulação importante agora o outro ponto de regulação é essa aqui ó tá vendo que a ca tá indo só para um lado e o outro ponto é esse aqui então Quais são as enzimas que estão nesse ponto aqui citrato sintase tá aqui no ponto um isocitrato desidrogenase tá aqui no ponto

dois e Alf Ceto glutarato desidrogenase que está no ponto TR tá então esses são os três pontos de regulação agora nós vamos ver regulação enzima por enzima então a citrat sintase ela vai sofrer uma inibição por nadh pela alta concentração de nadh pelo acúmulo de suc nilco a esse suc nilco a aqui ele vai acabar acumulando e Vai resultar na inibição da CAD sintase isso aqui informa que se tem muito sucin co a não precisa passar por essas etapas né então bem interessante outra méca que inibe a a citrat sintase é o próprio produto o

citrato o citrato vai inibir essa enzima e por fim a molécula de ATP da mesma maneira que eu falei anteriormente ATP tá indicando que a célula tem uma Alta Energia Então não precisa formar mais ATP então o ATP acaba inibindo também a citrat sintase a outra enzima que sofre inibição então é a isocitrato desidrogenase mais uma vez quem tá inibindo de modo alostérico a enzima o ATP os ativadores alostéricos da enzima são o cálcio e o ADP o cálcio Principalmente nos músculos esqueléticos e o ADP em todas as células o ADP está nos indicando que

a concentração de energia dentro da célula tá baixa por fim a última enzima que vai sofrer regulação aqui no ciclo é a alpa cetoglutarato desidrogenase quem inibe A alfa glado desidrogenase é o sucin coa ou seja o produto da própria enzima o nadh também vai fazer a inibição dessa enzima indicando que tem bastante e já já possui bastante carreadores de elétrons reduzidos Então não precisa fazer mais e o ativador alostérico da enzima vai ser cálcio uma enzima que precisamos dar uma atenção mais que especial é a piruvato carboxilase tá essa regulação aqui ela é super

importante então o acetilcoa ele é um ativador alostérico da piruvato carboxilase Por que que isso aqui é tão importante eu já falei anteriormente tô falando de novo né Por que que é tão importante porque o oxo acetato ele acaba sendo muito requisitado normalmente ele tá sendo desviado para alguma coisa e isso se não tivesse uma reposição o ciclo do ácido cítrico iria parar e aí ia parar todas essas reações aqui ia dá um problema sério de energia nas nossas células Tá então não dá para parar Então quem garante que que o ciclo não pare uma

das enzimas responsáveis por isso é piruvato carboxilase porque ela pega o piruvato e converte o piruvato em oxalacetato ou seja repõe faz a reposição o preenchimento aqui do ciclo e o mais interessante é que esse piruvato aqui ele pode ser oriundo da oxidação de ácidos graxos da oxidação da glicose da oxidação de aminoácidos então Várias Vários nutrientes podem gerar o piruvato então tendo o piruvato e tendo o acúmulo de acetilcoa isso vai servir Para que ocorra uma ativação da piruvato carboxilase e ela converta o piruvato em oxalacetato e aí o ciclo não para ele vai

continuar funcionando sempre visando a melhor didática os livros de bioquímica e também os professores acabam ensinando sobre as enzimas do ciclo de uma maneira isolada demonstrando o que cada enzima faz Quais são os seus substratos seus produtos Quais são os seus inibidores seus ativadores né então a gente faz assim ó demonstra aqui ah enzima um faz isso tem tal substrato tal produto a enzima dois faz isso a enzima trê faz isso não é assim que a gente aprende mas na verdade dentro da célula o que acontece são reações em alta velocidade normalmente se você quer

realizar quer catalisar uma reação em alta velocidade o mais interessante é que a as enzimas estejam mais próximas né Tem uma proximidade física maior porque uma vez que tem ali uma enzima que gerou um produto esse produto vai ser o substrato de uma próxima enzima né e assim por diante então quanto mais próximo essa mais próximas essas enzimas tiverem a reação vai ser catalizada de uma maneira mais rápida Então essas enzimas que são agrupadas de uma maneira organizada são chamados de complexos multisim máticos e e de modo geral elas são chamadas de metabolon tá então

o metabolon é um conjunto de enzimas que formam um grande complexo com a intenção de fazer a canalização de substratos então a enzima um faz a reação acontecer converte os seu substrato em produto e na sequência o produto dessa enzima será o substrato da enzima dois que vai formar um produto então o produto gerado pela enzima 2 será o substrato da enzima 3 e assim por diante Isso acaba dando celeridade ao processo sem falar que acontece com alta afinidade e alta precisão né porque vai est uma coisa uma enzima ligada a outra isso vai possibilitar

uma maior vai otimizar o trabalho dessas enzimas tá então isso chamamos de metabolon lembram o que eu falei lá na aula de gliconeogênese que nós os animais os seres humanos não conseguimos converter gordura em glicólise se a gente conseguir seria tão fácil porque essa gordura que tá armazenada na nossa barriga poderia ser convertido em glicose e a gente poderia emagrecer rapidamente mas isso infelizmente não acontece por que que não acontece bom porque a gordura os ácidos gráficos quando eles são oxidados eles são convertidos em acetilcoa acetilcoa vai entrar onde aqui no ciclo de crbs ou

no ciclo do ácido cítrico outra Outro fator importante é que o piruvato ele vai ser convertido de actil co a certo e essa reação aqui ela é tão exergônica que ela vai ser Irreversível não vai ter jeito de de voltar essa setinha aqui pro do lado tá não acontece uma vez que o piruvato foi convertido em acti quá já era a o ati quá não será convertido de modo algum em piruvato tá isso aqui não tem como existir primeiro ponto é esse o segundo ponto é o seguinte O acido a ele possui dois carbonos né

Quantos carbonos são liberados aqui dois Ah mas tu falou lá atrás que o carbono que sai aqui não é do acetilcoa nessa primeira rodada não é mesmo mas isso não significa que esse CTI qua vai poder ser investido na síntese de glicose pela gliconeogênese porque não tem ganho líquido de carbonos para formação de oxil acetado porque entrou dois e saiu dois Zerou pessoal então não tem carbono suficiente para resultar na construção de uma nova molécula os organismos que conseguem converter gordura em glicose são os vegetais as leveduras e algumas bactérias Por que que esses organismos

conseguem porque eles possuem O Chamado de ciclo do glioxilato qual que é a característica desse ciclo Para que ocorra precisa ass de uma organela chamada glioxissomo Ok então o que que tá acontecendo nessa célula vamos ver então nós temos o triacil li Ceral os ácidos gros serão mobilizados a partir do tricio li Ceral o ácido graxo então entrará e ingressará no glioxissomo então nós temos um zoom dessa reação ó puxei para cá pra gente ver melhor isso então nós temos o acetilcoa Olha só quem tá participando citrato sintase aquela enzima lá do ciclo do ácido

cítrico aí vai ter a conit mais uma enzima do ciclo E aí vai ser convertido em isocitrato e aqui nós temos a formação de sucin tá o ciclo segue formou glioxilato E aí nós temos a entrada de uma nova molécula de acetilcoa aí esse acetilcoa Então vai ser convertido o acetilcoa mais o glioxilato vai formar malato e aí o malato vai formar oxalacetato e o ciclo reinicia tá então aqui vai ser chamado o ciclo do glioxilato mas só que não teve Não formou nada de glicos até agora né Não mas vai formar quer ver vamos

nos apegar a esse succinato que foi formado durante essa etapa aqui do Cico então o succinato ele vai sair do lixos somo e vai para onde para a mitocôndria na mitocôndria o succinato vai ingressar no ciclo do ácido cítrico vai vai ser convertido em fumarato e AM malato e o malato Então vai sair da mitocôndria através de uma lançadeira onde no citosol será convertido em oxalacetato e vai participar da gliconeogênese gerando então sacarose então o que que foi que permitiu a formação de sacarose a partir de uma gordura foi a entrada de uma nova molécula

de acetil cuá que permitiu que esse ciclo continuasse aí então a formação desse succinato que entrou nesse ponto aqui do ciclo se vocês perceberem o succinato já é em etapas após aquela remoção dos carbonos ela entra depois então quando o succinato entra não tem emoção de carbono algum Então desse modo vai ser possível essa conversão até sacarose então o que que foi investido nesse ciclo duas moléculas de acetil quar mais NAD mais oxidado né o Nádio está oxidado aqui mais duas moléculas de água isso resultou na formação de succinato mais duas moléculas de coenzima a

adh e mais um próton então Desse modo é possível fazer síntese de glicose a partir de gordura infelizmente a gente não consegue fazer isso então as referências que eu utilizei para essa aula de hoje foi o livro de princípios de bioquímica de lenninger o livro bioquímica básica da professora Anita marzocco juntamente com o professor baiardo e o bioquímica Ilustrada da Denise Ferrer certo galera beijos abraços até a próxima