O documento descreve os seminários de bioquímica realizados por uma equipe sobre o ciclo de Krebs e a respiração celular. O ciclo de Krebs converte acetil-CoA em dióxido de carbono através de uma série de reações que também geram energia na forma de NADH e FADH2. A energia armazenada nessas moléculas é então usada na fosforilação oxidativa para produzir ATP.

1. Equipe 1
Míria
Manoel
Bruna
Scarleth
Seminário de Bioquimica 1

2. CICLO DE KREBS
Seminário de Bioquimica 2

3. Continuou os trabalhos Carl y Gerty Cori
sobre a hidrólise do glicogênio e a
conseqüente geração de ácido láctico.
Usando músculo peitoral de
pombo, integrou os elementos
reconhecidos do processo num único
esquema coerente conhecido como ciclo
do ácido cítrico ou ciclo de Krebs. Esta
descoberta lhe rendeu o Prêmio Nobel
de Fisiologia e Medicina em 1953.
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4. Ciclo de Krebs....
 Corresponde a uma série de reações químicas que ocorrem
na vida da célula e seu metabolismo.
 Descoberto por Sir Hans Adolf Krebs (1900-1981).
 O ciclo é executado na matriz da mitocôndria dos
eucariontes e no citoplasma dos procariontes. Trata-se de
uma parte do metabolismo dos organismos aeróbicos
(utilizando oxigênio da respiração celular); organismos
anaeróbicos utilizam outro mecanismo, como a
fermentação lática, onde o piruvato é o receptor final de
elétrons na via glicolítica, gerando lactato.
 O ciclo de Krebs é uma rota anfibólica, ou seja, possui
reações catabólicas e anabólicas , com a finalidade de
oxidar a Acetil-CoA (acetil coenzima A), que se obtém da
degradação de carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos a
duas moléculas de CO2.
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5.  Este ciclo inicia-se quando o piruvato que
é sintetizado durante a glicólise é
transformado em acetil CoA (coenzima A)
por ação da enzima piruvato
desidrogenase. Este composto vai reagir
com o oxaloacetato que é um produto do
ciclo anterior formando-se citrato. O
citrato vai dar origem a um composto de
cinco carbonos, o alfa-cetoglutarato com
libertação de NADH2, e de CO2. O alfa-
cetoglutarato vai dar origem a outros
compostos de quatro carbonos com
formação de GTP, FADH2 e NADH e
oxaloacetato
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6. Seminário de Bioquimica 6

7. Características do COMPLEXO DA PIRUVATO DESIDROGENASE
Complexo multienzimático (agregado de 3 enzimas);
Localizado na mitocôndria dos eucariotos e no citossol dos
procariotos;
Canalização de substratos;
Cofatores: TPP, FAD, Coenzima A, NAD+, lipoato;
Vitaminas essenciais no processo: tiamina (no
TPP), riboflavina (no FAD) , niacina (no NAD+), pantotenato
(na CoA);
Cinco reações consecutivas de descarboxilação e
desidrogenação do piruvato até Acetil-CoA.
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8. 2ª parte: CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO propriamente dito
Sinônimos: ciclo de Krebs, ciclo dos ácidos tricarboxílicos
Ocorre na mitocôndria dos eucariotos e no citossol dos
procariotos;
Sequência cíclica de oito passos;
Em cada volta entra um grupo acetil-CoA e saem duas
moléculas de CO2.
Na verdade, os carbonos que entram pelo
Acetil-CoA não são os mesmos liberados na
forma de gás carbônico na mesma volta.
São necessárias algumas voltas adicionais
para que isto ocorra.Seminário de Bioquimica 8

9. CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
Não há conversão líquida de acetato a oxaloacetato.
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10. A energia liberada pela oxidação é conservada
na forma de coenzimas reduzidas: 3NADH e
1FADH2.
Quando se tratam de processos metabólicos, interessa ao
organismo um grande número de passos para que a liberação
de energia se dê gradualmente.
Com a oxidação direta de toda a molécula, a energia produzida
seria muito grande, causando danos à célula e/ou prejudicando
o aproveitamento eficaz da energia liberada.
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11. FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA
A fosforilação oxidativa é o
processo pelo qual se forma ATP quando
se transferem elétrons do NADH ou do
FADH2 para o O2 (redução a H2O), por
uma série de transportadores de
elétrons.
NADH FADH2
NAD+ FAD
e-
O2
H20Seminário de Bioquimica 11

12.  A energia armazenada nas ligações químicas da glicose é
liberada por meio de oxidações sucessivas.
 Uma substancia oxida quando perde elétrons. Esse
fenômeno ocorre, por exemplo, quando a substancia
reage diretamente com o oxigênio, caso da combustão da
gasolina.
 Entretanto, as oxidações de glicose não ocorrem em
reações diretas com o oxigênio, mas por retiradas de
átomos de hidrogênio da molécula, isto é, por uma série
de desidrogenaçoes.
 Essas reações são catalisadas por enzimas chamadas
desidrogenases, que possuem como coenzima o
agrupamento nicotinamida adenina dinucleotideo (NAD).
A nicotinamida ou niacina é uma vitamina do complexo
B, e a adenina é um composto com nitrogênio que
participa da formação de alguns nucleotídeos, as
unidades de construção dos ácidos nucléicos (DNA e RNA).
Algumas enzimas podem conter um composto semelhante
ao NAD, a flavina adenina dinucleotideo (FAD); a flavina é
uma substancia derivada da vitamina B².
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13. CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS
Experimentos com detergentes sobre a Membrana
Mitocondrial Interna (MMI) demostraram que:
os transportadores de elétrons (com exceção da ubiquinona e
do citocromo c), estão organizados em 4 grandes
complexos protéicos.
Complexo I - NADH-Q redutase
Complexo II – Succinato-Q redutase;
Complexo III – Citocromo redutase;
Complexo IV – Citocromo oxidase.
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14. O fluxo de elétrons pelos complexos I, III e IV, leva
ao bombeamento de 4, 2 e 4 prótons através da
membrana, respectivamente. O complexo II, ao contrário
dos outros complexos, não bombeia prótons.
Forma-se então um gradiente ácido e positivo no
espaço intermembranas da mitocôndria.Seminário de Bioquimica 14

15. Complexo 1
NADH Ubiquinona;
Os Prótons que acompanham os elétrons são lançados
para o espaço intermembranas.
* Neuropatia óptica hereditária de Leber.
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16. Complexo 2
participa a enzima do ciclo do ácido cítrico, produzindo
FADH2;
Succinato Ubiquinona;
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17. Complexo 3
Ubiquinona Citocromo c;
Os Prótons que acompanham os elétrons são lançados para o espaço
intermembranas.
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18. Complexo 4
Redução do O2;
Bombeamento de prótons para o espaço intermembranas à
medida que os elétrons são transferidos para o Oxigênio.
Redução parcial leva a produtos perigosos.
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19. Cadeia Transportadora de Elétrons
H+ +
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20. H+ +
H+
H+
Seminário de Bioquimica 20

21. 1- A cadeia respiratória, ao transportar os elétrons, bombeia
prótons da matriz para o citossol;
2- A MMI, por ser impermeável a prótons, impede o retorno
destes à matriz;
3- Cria-se um gradiente duplo (de pH e eletrostático) através
da MMI, que gera uma situação de alta instabilidade e, como
conseqüência, uma força que atrai os prótons de volta;
4- Esta força, chamada FORÇA PRÓTON-MOTRIZ, dirige o
fluxo de prótons à matriz mitocondrial através dos canais de
prótons da enzima ATPase;
5- A passagem dos prótons pela ATPase determina a síntese
de ATP.
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22. BALANÇO FINAL DA RESPIRAÇÃO CELULAR
Oxidação total de uma molécula de glicose.
Piruvato Acetil Coa Ciclo do Ácido Cítrico
2NADH 2 GTP
6 NADH
2 FADH2
GLICOSE PIRUVATO
2ATP
2NADH
LANÇADEIRAS
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23. LANÇADEIRAS:
a) Lançadeira glicerol-fosfato
Transporta os elétrons do NADH (com a ajuda do glicerol-fosfato)
e os tranfere ao FADH dentro da mitocôndria, formando FADH2.
b) Lançadeira de malato-aspartato
Transporta os elétrons do NADH (com a ajuda do malato) e os
tranfere a outro NAD+ dentro da mitocôndria, formando NADH.
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24. Considerando-se NADH (2,5 ATP); FADH2 (1,5 ATP); GTP (1 ATP)
TOTAL= (8 x 2,5) + (4 x 1,5) + (2 x 1) + 2 = 30 ATPs
Piruvato Acetil Coa Ciclo do Ácido Cítrico
2NADH 2 GTP
6 NADH
2 FADH2
GLICOSE PIRUVATO
2ATP
2NADH
LANÇADEIRAS
BALANÇO FINAL DA RESPIRAÇÃO CELULAR
Oxidação total de uma molécula de glicose.
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25. INIBIDORES DO TRANSPORTE DE ELÉTRONS
a) Inibição da transferência de elétrons:
amital, rotenona (Complexo I)
cianeto, CO, azida (Complexo IV)
b) Inibição da ATP sintase:
oligomicina.
c) Desacoplamento da fosforilação da transferência de
elétrons
valinomicina, termogenina*
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26. Seminário de Bioquimica 26