ÍNDICE
INTRODUÇÃO
OBJECTIVOS
1. FORMAÇÃO
DE ACETIL
1.1.
Conceitos de Acetil coenzima A
1.2. Formação de acetil-coenzima A
1.3.
Importância da Acetilcoenzima A
2.
CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO OU DE KREBS
2.1.
Ciclo de Krebs
2.2.
Oxidação do Ácido Pirúvico
2.3.
Fosforilação oxidativa
3. CONCLUSÃO
4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
INTRODUÇÃO
Falaremos neste trabalho da
formação de Acetil-coenzima A, também conhecida como Acetil-CoA é uma
molécula muito importante para o nosso metabolismo. Pois esta, é um composto
intermediário chave no metabolismo celular, constituído por um grupo acetilo,
de dois carbonos, unidos de forma co-valente à coenzima A.
Falaremos ainda também do Ciclo
de Kebs que é o conjunto de reacções que conduz à
oxidação completa da glicose.
Sendo
assim, espera e desejamos ao prezado leitor uma boa leitura e bons estudos.
OBJECTIVOS
Objectivo Geral
-
Elevar o nível de conhecimento aos estudantes no que diz respeito a formação de
acetil – Coezima A;
Objectivo Específicos
Que no final deste
trabalho o aluno:
- Conheça o que é acetil-coezima A;
- Saiba Como é formado acetil-coezima A;
- Conheça a Importância do aceti-Coezima A;
- Tenha um conceito
geral do ciclo do ácido cítrico ou de
krebs;
- Por fim, saiba como surge a Oxidação
do Ácido Pirúvico
1.
FORMAÇÃO
DE ACETIL
1.1.Conceitos
de Acetil - coenzima A
A acetilcoenzima
A (Acetil-CoA) é um composto intermediário chave no metabolismo celular,
constituído de um grupo acetilo,
de dois carbonos,
unidos de maneira covalente a coenzima
A.
A acetil-CoA é resultado da oxidação total de moléculas orgânicas como o
piruvato, ácidos graxos e aminoácidos.
A
transformação de piruvato, que se encontra no citosol, em Acetil-CoA se dá na
mitocôndria. O processo que transforma o piruvato em Acetil-CoA se
chama Descarboxilação oxidativa, em que um grupo carboxila é retirado e
liberado como CO2. A formação do Acetil-CoA é catalisado por um complexo
enzimático chamado de complexo piruvato desidrogenase, que é formado por 5
coenzimas - tiamina pirofosfato (TPP), coenzima A (CoA), Dinucleotídeo de
Nicotinamida Adenina (NAD+), flavina adenina dinucleotídio (FAD) e ácido
lipóico) e 3 enzimas: piruvato desidrogenase, diidrolipoil
transacetilase e diidrolipoil desidrogenase
A
acetilcoenzima A provém do metabolismo dos carboidratos e
doslipídios,
e, em menor proporção, do metabolismo das proteínas,
as quais, assim como os aminoácidos,
podem alimentar o ciclo em outros locais diferentes que os do acetil.
A
Acetil-CoA participa como intermediário do ciclo de Krebs, pois ao condensar-se
ao oxaloacetato, forma o citrato. É neste ciclo que o acetil-CoA será
totalmente oxidado a CO2, paralelo a produção de coenzimas reduzidas.
1.2.
Formação de acetil-coenzima A
A acetil-coenzima A (acetil-CoA) é uma fonte de energia, desempenhando um importante papel na síntese e oxidação dos ácidos gordos.
A sua formaçãoconstitui uma das etapas da respiração aeróbia eocorre na matriz mitocondrial.
Esta fase pode ser representada da seguinte forma:
2 Ácido pirúvico + 2 NAD + + 2 CoA → 2 Acetil-CoA + 2CO 2 + 2 NADH + 2H +
A actil-CoA forma-se a partir do ácido pirúvico produzido na glicólise. O ácido pirúvico passa por umadescarboxilação, com libertação de CO 2 (dióxido de carbono), e por uma oxidação, com libertação dehidrogénio, formando a acetil-CoA por associação à CoA (coenzima A). O hidrogénio produzido é utilizado para reduzir uma molécula de NAD + (dinucleótido denicotinamida e adenina),
formando-se NADH e H + (ião hidrogénio).
Por cada molécula de glicose, que dá origem a duasmoléculas
de ácido pirúvico, produzem-se duasmoléculas de acetil-CoA, duas moléculas de CO2, duas moléculas de NADH e duas moléculas de H+.
A acetil-CoA intervém na etapa seguinte da respiração aeróbia, designada por ciclo de Krebs.
1.3.
Importância da Acetilcoenzima A
No ser humano e nos animais, a Acetil-CoA é
essencial para o equilíbrio entre o metabolismo de carboidratos e de gorduras
no corpo. Em circunstâncias normais, a partir de Acetilcoenzima A, o
metabolismo dos ácidos graxos alimenta o ciclo do acido cítrico, contribuindo
assim para a célula de energia.
No nosso fígado, quando os níveis de ácidos graxos
circulantes são elevados, a produção de Acetilcoenzima A, a partir da
repartição de gordura, excede os requisitos de energia celular.
Para fazer uso da energia disponível a partir desse
mesmo excesso de Acetilcoenzima A, corpos cetónicos são produzidos para que
possam circular no sangue. Portando, quando em repouso, tanto os músculos
pertencentes ao nosso esqueleto como os cardíacos satisfazem as suas
necessidades de energia, principalmente através da oxidação de corpos
cetónicos.
Em circunstâncias diferentes, isto pode levar à
presença de níveis elevados de corpos cetónicos no sangue, uma condição
conhecida pelo nome de cetose. Isto pode ocorrer em pessoas que seguem dietas
baixas em carboidratos, pois as gorduras provocam uma importante fonte de
energia no metabolismo.
2. CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO OU DE
KREBS
2.1.Ciclo de Krebs
O ciclo de Krebs é o conjunto de reacções que conduz à oxidação completa da
glicose. Ocorre na matriz da mitocôndria dos eucariontes e no citoplasma dos
procariontes. Os principais reagentes do ciclo de Krebs são o acetato na forma
de acetil-CoA, água e transportadores de electrões. As reacções são catalisadas
por enzimas donde se destacam as descarboxilases (catalisadores das
descarboxilações) e as desidrogenases (catalizadores das reacções de
oxidação-redução que conduzem à formação de NADH).
Cada molécula de glicose conduz à formação de duas moléculas de piruvato,
que originam duas moléculas de acteil-CoA, dando inicio a dois ciclos de Krebs.
Por cada molécula de glicose degradada, resultam no final do ciclo de Krebs:
- 6 moléculas de NADH
- 2 moléculas de FADH2
- 2 moléculas de ATP
- 4 moléculas de CO2
2.2.
Oxidação do Ácido Pirúvico
As moléculas de
ácido pirúvico resultantes da degradação da glicose penetram no interior das
mitocóndrias, onde ocorrerá a respiração propriamente dita. Cada ácido pirúvico
reage com uma molécula da substância conhecida como coenzima A,
originando três tipos de produtos: acetil-coenzima
A, gás carbónico e hidrogénios.
O CO2 é liberado e os hidrogénios são
capturados por uma molécula de NADH2 formadas nessa reação. Estas
participarão, como veremos mais tarde, da cadeia respiratória.
Em seguida, cada
molécula de acetil-CoA reage com uma molécula de ácido oxalacético, resultando
em citrato (ácido cítrico) e coenzima A, conforme mostra a equação abaixo:
1
acetil-CoA + 1 ácido oxalacético
1 ácido cítrico + 1 CoA
(2 carbonos) (4 carbonos) (6 carbonos)
(2 carbonos) (4 carbonos) (6 carbonos)
Analisando a participação da coenzima
A na reacção acima, vemos que ela reaparece intacta no final. Tudo se passa,
portanto, como se a CoA tivesse contribuído para anexar um grupo acetil ao
ácido oxalacético, sintetizando o ácido cítrico.
Cada ácido cítrico passará, em seguida, por uma via metabólica cíclica, denominada ciclo do ácido cítrico ou ciclo de Krebs, durante o qual se transforma sucessivamente em outros compostos.
Cada ácido cítrico passará, em seguida, por uma via metabólica cíclica, denominada ciclo do ácido cítrico ou ciclo de Krebs, durante o qual se transforma sucessivamente em outros compostos.
Os oito
hidrogénios liberados no ciclo de Krebs reagem com duas substâncias aceptoras
de hidrogénio, o NAD e o FAD, que os conduzirão até as cadeias respiratórias,
onde fornecerão energia para a síntese de ATP. No próprio ciclo ocorre, para
cada acetil que reage, a formação de uma molécula de ATP.
2.3.
Fosforilação
oxidativa
A fosforilação oxidativa é uma via metabólica que
utiliza energia libertada pela oxidação de nutrientes de
forma a produzir trifosfato de
adenosina (ATP). O processo
refere-se à fosforilação do ADPem ATP, utilizando para isso a energia libertada nas
reacções deoxidação-reducção.
Durante a fosforilação oxidativa, existe transferência de
electrões de doadores
electrónicos (moléculas redutoras)
a aceitadores electrónicos (moléculas oxidantes),
tais como o dioxigénio, numa reação de oxido-redução. As transferências de
eletrões constituem estas reações de oxido-redução, que se processam com
libertação de energia, biologicamente aproveitável para a biossíntese de
ATP. Em eucariontes, tais reações redox são feitas por cinco complexos
principais de proteínas mitocondriais,
enquanto que emprocariontes, diferentes proteínas localizam-se na membranainterna da célula,
dependendo o tipo de enzima utilizado dos aceitadores e doadores
electrónicos. Ao conjunto de complexos proteicos envolvidos nestas reações
chama-se cadeia
de transporte electrónico.
A energia derivada do transporte de electrões é
convertida numa força motriz protónica e
é principalmente utilizada para bombear protões para o exterior da matriz
mitocondrial. Este processo é denominado quimiosmose e
origina energia
potencial sob a forma de
um gradiente de pH (ou seja, uma concentração diferente
de protões dentro e fora damitocôndria)
e de potencial eléctrico através da membrana.
A energia é utilizada ao permitir-se o fluxo de protões a favor do gradiente de
concentração através da enzima ATP sintase.
Embora a fosforilação oxidativa seja uma parte vital
do metabolismo, produz espécies
reactivas de oxigénio tais como
osuperóxido e o peróxido de hidrogénio, que induzem a propagação de radicais livres,
danificando componentes celulares (por exemplo, oxidando proteínas e lípidos de
membrana) e contribuindo para processos de envelhecimento celular
epatologias.
Existem também diversos venenos e medicamentos que
têm como alvo as enzimas desta via metabólica, inibindo a sua actividade.
3. CONCLUSÃO
Feitas as nossas pesquisas
concluímos que o Acetil-CoA (ou Acetilcoenzima A) é
uma molécula que desempenha um papel chave no metabilismo celular e que resulta
da ligação do grupo acetilo (substância que resulta da oxidação e
descarboxilação do ácido pirúvico), com a coenzima A.
O ciclo de Krebs, também conhecido
como ciclo do ácido cítrico, se trata de uma sequência de reacções
mediadas por enzimas que
compõem a fosforilação oxidativa. A eficiência energética dessa etapa não é alta,
entretanto sua função primordial é a geração de “substrato” para a etapa mais
energética da respiração celular aeróbia, a cadeia respiratória.
4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
I.
Junqueira,
L. C. & Carneiro, J. Biologia Celular e Molecular. 9ª Edição. Editora
Guanabara Koogan. 338 páginas. 2012.
II.
Lopes, S.
Bio – Volume Único. 1ª Edição. São Paulo: Editora Saraiva. 606 páginas. 2004.
III.
Lucas,
António João “Ciclo de Krebs”, 3ª Edição do Manuel de Apoio de 2003;
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