Resultados de Aprendizagem
- Descrever o processo de oxidação piruvada e identificar os seus reagentes e produtos
Se houver oxigénio disponível, a respiração aeróbica avançará. Nas células eucarióticas, as moléculas piruvadas produzidas no final da glicólise são transportadas para as mitocôndrias, que são os locais da respiração celular. Ali, o piruvato será transformado em um grupo acetil que será captado e ativado por um composto portador chamado coenzima A (CoA). O composto resultante é chamado de acetil CoA. A CoA é feita de vitamina B5, ácido pantotênico. A acetil CoA pode ser usada de várias maneiras pela célula, mas sua principal função é fornecer o grupo acetil derivado do piruvato para o próximo estágio do caminho no catabolismo da glicose.
Quebra do piruvato
Para que o piruvato (que é o produto da glicólise) entre no ciclo do ácido cítrico (o próximo caminho na respiração celular), ele deve sofrer várias mudanças. A conversão é um processo de três etapas (Figura 1).
Figure 1. Ao entrar na matriz mitocondrial, um complexo multi-enzimático converte o piruvato em acetil CoA. No processo, o dióxido de carbono é liberado e uma molécula de NADH é formada.
Passo 1. Um grupo carboxilo é removido do piruvato, liberando uma molécula de dióxido de carbono para o meio circundante. O resultado deste passo é um grupo hidroxietil de dois carbonos ligado à enzima (piruvato desidrogenase). Este é o primeiro dos seis carbonos da molécula de glucose original a ser removido. Esta etapa procede duas vezes (lembre-se: existem duas moléculas de piruvato produzidas no final da glicólise) para cada molécula de glicose metabolizada; assim, dois dos seis carbonos terão sido removidos no final das duas etapas.
Passo 2. O NAD+ é reduzido a NADH. O grupo hidroxietil é oxidado a um grupo acetil, e os elétrons são captados pelo NAD+, formando o NADH. Os elétrons de alta energia do NADH serão usados mais tarde para gerar ATP.
Passo 3. Um grupo acetil é transferido para a conenzima A, resultando em acetil CoA. O grupo acetil ligado à enzima é transferido para a CoA, produzindo uma molécula de acetil CoA.
Note que durante o segundo estágio do metabolismo da glicose, sempre que um átomo de carbono é removido, ele é ligado a dois átomos de oxigênio, produzindo dióxido de carbono, um dos principais produtos finais da respiração celular.
Acetyl CoA a CO2
Na presença de oxigênio, a acetil CoA entrega seu grupo acetil a uma molécula de quatro carbonos, oxaloacetato, para formar o citrato, uma molécula de seis carbonos com três grupos carboxilos; este caminho irá colher o restante da energia extraível do que começou como uma molécula de glicose. Este único caminho é chamado por nomes diferentes, mas nós o chamaremos principalmente de Ciclo do Ácido Cítrico.
Em resumo: Oxidação Piruvada
Na presença de oxigênio, o piruvato é transformado em um grupo acetil ligado a uma molécula portadora de coenzima A. A acetil CoA resultante pode entrar em vários caminhos, mas na maioria das vezes, o grupo acetil é entregue ao ciclo do ácido cítrico para um maior catabolismo. Durante a conversão do piruvato no grupo acetil, uma molécula de dióxido de carbono e dois elétrons de alta energia são removidos. O dióxido de carbono é responsável por duas (conversão de duas moléculas de piruvato) dos seis carbonos da molécula de glicose original. Os elétrons são captados pelo NAD+, e o NADH transporta os elétrons para um caminho posterior para a produção de ATP. Neste ponto, a molécula de glicose que entrou originalmente na respiração celular foi completamente oxidada. A energia potencial química armazenada dentro da molécula de glicose foi transferida para portadores de electrões ou foi utilizada para sintetizar alguns ATPs.
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