quarta-feira, 10 de agosto de 2011

Oxidação do piruvato

Em condições aeróbicas, a maioria das células eucarióticas e várias bactérias oxidam o piruvato, produzido na glicólise, a CO2 e H2O, em vez de o reduzirem a lactato ou etanol.

Produção de acetil-CoA a partir do piruvato
As moléculas de acetil-CoA são a forma sob a qual o ciclo de Krebs aceita a maior parte do seu combustível. O piruvato é oxidado a acetil-CoA e CO2 por um complexo enzimático (3 enzimas) denominado complexo piruvato desidrogenase. Este complexo localiza-se na mitocôndria (eucariotas) ou no citosol (procariotas).

A oxidação do piruvato a acetil-CoA é um exemplo de uma descarboxilação oxidativa irreversível. A irreversibilidade da reacção foi demonstrada provando que quando se usa CO2 marcado radioactivamente não é possível obter piruvato com carbono radioactivo.

Além da acetil-CoA e do CO2, esta reacção produz uma molécula de NADH a partir de NAD+.
O complexo piruvato desidrogenase requer a acção de 5 cofactores: tiamina pirofosfato (TPP), dinucleótido flavina adenina (FAD), coenzima A (CoA), dinucleótido nicotinamida adenina (NAD+) e lipoato. 4 vitaminas necessárias na nutrição humana são componente vitais deste sistema: tiamina (para TPP), riboflavina (para FAD), niacina (para NAD) e pantotenato (para CoA).
As enzimas componentes do complexo piruvato desidrogenase são: piruvato desidrogenase, dihidrolipoil transacetilase e dihidrolipoil desidrogenase. Cada uma destas enzimas está presente em múltiplas cópias.

Mutações nos genes que codificam as subunidades deste complexo enzimático, bem como uma dieta deficiente em tiamina podem ter consequências graves. Animais carentes de tiamina são incapazes de oxidar normalmente o piruvato. Isto tem implicações principalmente a nível do cérebro, que normalmente obtém toda a sua energia a partir da oxidação da glucose, num processo que envolve necessariamente a oxidação do piruvato. Beribéri é uma avitaminose causada por carência de tiamina é caracterizada por uma perda da função neuronal. Esta doença é mais frequente nas populações que se alimentam predominantemente de arroz branco (polido). É nas cascas do arroz que a maior parte da sua tiamina se encontra.






Principais fontes bibliográficas:
- Quintas A, Freire AP, Halpern MJ, Bioquímica - Organização Molecular da Vida, Lidel
- Nelson DL, Cox MM, Lehninger - Principles of Biochemistry, WH Freeman Publishers

46 comentários:

  1. Posso resumir a descarboxilação do piruvato dessa maneira?: na presença de o2 o piruvato precisa chegar até a matriz da mitocondria. E pra isso ele precisa de um facilitador (que no caso são as porinas. que sao proteinas) lá no interior da membrana ocorre a açao enzimatica do complexo piruvato desidrogenase que faz com que se libere uma molecula de CO2 e uma molécula de acetil coa para o meio externo?

    Está correto meu raciocínio?

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    1. Olá,

      infelizmente por motivos pessoais e profissionais estive uns meses sem vir aqui ao blog, portanto só hoje é que vi o teu pedido.

      Sim, o raciocínio está correto.

      Volta sempre! :)

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  2. Boa tarde,Qual a imporatancia da oxidação do piruvato para a respiração ??

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    1. Bom dia,

      a oxidação do piruvato corresponde ao primeiro passo aeróbico do catabolismo dos hidratos de carbono, pois é nessa reação que se forma o substrato do ciclo de Krebs: acetil-CoA.

      Volta sempre! :)

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  3. Quando o piruvato segue para mitocôndria ou para a fermentação??

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    1. O piruvato segue para a mitocôndria se existir O2 disponível. Se estiver em condições de anaerobiose ou hipoxia, segue para a fermentação.

      Volta sempre! :)

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  4. Qual os quatro destino do piruvato,substrato enzimas e produto é quando que eles ocorrem? Me ajude

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    1. Bom dia,

      os 4 destinos são:
      - Ciclo de Krebs, ocorre quando há necessidade de produzir energia
      - Síntese de ácidos gordos, ocorre quando há energia suficiente na célula
      Síntese de colesterol, ocorre quando há energia suficiente na célula
      - Síntese de corpos cetónicos, ocorre quando o ciclo de Krebs está inibido

      Volta sempre! :)

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  5. no processo de oxidação de uma molécula de piruvato acorre formação de
    molecula de NDA , Acetil- CoA mole.glicose mole. de FADH2

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    1. Olá Ana,

      desculpa mas não percebi a tua dúvida...

      Volta sempre! :)

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  6. Quais são os destinos da Acetil-CoA?

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    1. Bom dia,

      os destinos são:
      - Ciclo de Krebs
      - Síntese de ácidos gordos
      - Síntese de colesterol
      - Síntese de corpos cetónicos

      Volta sempre! :)

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  7. Qual o destino do piruvato quando há aumento na beta-oxidação? Por quê? Qual a importância
    desse destino?

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    1. Bom dia,

      quando há um aumento na beta-oxidação, uma vez que se obtém grandes quantidades de acetil-CoA, o piruvato é direcionado para a gluconeogénese, que é muito importante para manter os níveis de glucose adequados às necessidades do nosso organismo, em particular dos neurónios e glóbulos vermelhos.

      Volta sempre! :)

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  8. Qual a importância do complexo piruvato desidrogenase, citando as enzimas que participam desta via bioquímica?

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    1. Olá Alexsandra,

      esse complexo catalisa a oxidação do piruvato em acetil-CoA. É composto por 3 enzimas: piruvato desidrogenase, dihidrolipoil desidrogenase e dihidrolipoil transcetilase.

      Volta sempre! :)

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  9. Boa tarde!

    Qual a importância do metabolismo do piruvato em condições anaeróbicas, bem como as vantagens e desvantagens dessa via metabólica?

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    1. Olá Diego,

      em condições anaeróbicas o piruvato é convertido em lactato, para permitir que a glicólise continue a ocorrer, pois a glicólise é a única via catabólica que pode funcionar na ausência de O2. Como desvantagem, posso destacar a diminuição do rendimento energético, pois nesse caso cada molécula de glucose origina apenas 2 ATP.

      Volta sempre! :)

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  10. em qual compartimento da célula (eucarionte) ocorre a descaboxilação oxidativa catalisado pelo Complexo PDH?

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  11. Qual é a função primária das reações anapleróticas?
    ( ) Doar elétrons para o NAD+ e o FAD.PDH é alostericamente ativada por seus substratos.
    ( ) Regenerar as moléculas intermediárias do Ciclo do Ácido Cítrtico
    ( ) Regenerar ATP por fosforilação à nível de substrato.
    ( ) Regenerar o oxigênio que é depletado pela respiração anaeróbica.

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  12. Engraçado que as pessoas vem aqui pra pegar gabarito de questões, e não se dão ao trabalho de procurar ou ler direito o próprio post que contem as respostas. Gentil e paciente é o professor que responde todo mundo.

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    1. Olá Juliana,

      obrigado pelo comentário. Realmente tens razão, há muitas questões que são colocadas que estão respondidas no post... ;)

      Volta sempre! :)

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  13. Boa tarde, qual são os produtos da oxidação do piruvato?

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    1. Olá Marianna,

      os produtos são acetil-CoA, NADH e CO2.

      Volta sempre! :)

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  14. boa tarde
    Muitas vitaminas desempenham papel relevante no metabolismo dos nutrientes. No caso da oxidação dos carboidratos, as vitaminas envolvidas são: alguém saberia me informar??

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    1. Bom dia,

      as vitaminas envolvidas no oxidação do piruvato são a tiamina, a niacina, a riboflavina e o ácido pantotónico.

      Volta sempre! :)

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  15. Que enzima atua sobre o piruvato para a formação do lactato?

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    1. Olá Beatriz,

      a enzima chama-se lactato desidrogenase.

      Volta sempre! :)

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  16. Boa noite, não consigo responder essa pergunta.

    No processo de descarboxilação oxidativa do piruvato ocorre produção de ATP? Qual o papel da vitamina B1? Explique o processo.

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    1. Bom dia,

      nesse processo forma-se 1 NADH por molécula de piruvato oxidada. A vitamina B1 é importante porque é um dos cofatores do complexo piruvato desidrogensas, que é o complexo que catalisa a transformação de piruvato em acetil-CoA.

      Volta sempre! :)

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  17. No processo de descarboxilacao oxidativa do piruvato ocorre ATP??

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    1. Bom dia,

      a descarboxilação do piruvato não produz ATP, mas produz NADH, que pode ser utilizado na cadeia respiratória mitocondrial para originar ATP.

      Volta sempre! :)

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  18. Oláá, se caso o piruvato-deshidrogenasa não seja funcional, seria possivel efetuar a respiração aeróbica?

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    1. Bom dia,

      sim, podia, mas não a partir dos hidratos de carbono. Ou seja, podiam ser utilizados os ácidos gordos e os aminoácidos como combustível metabólico, mas os hidratos de carbono teriam que ser utilizados através do metabolismo anaeróbico.

      Volta sempre! :)

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  19. É correto afirmar que o CO2 metabólico é produzido essencialmente pelas reações de descarboxilação catalisadas pelas enzimas piruvato desidrogenase, isocitrato
    desidrogenase e α-cetoglutarato desidrogenase?

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    1. Sim, essas são as principais fontes de CO2 no nosso organismo.

      Volta sempre! :)

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  20. Olá. Quais vitaminas, enzimas necessárias para que ocorra efetivamente a cetogênese?grata.

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    1. Boa noite,

      não percebi muito bem a questão. Está a falar especificamente das reações de síntese de corpos cetónicos ou também de outros processos que normalmente estão associados a ele (beta-oxidação e gluconeogénese)?

      Volta sempre! :)

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  21. Boa noite!!! Estou com uma mega duvida , na verdade não sei nem por onde começar . preciso apresentar um trabalho no qual tenho que explicar no mapa metabólico o processo da carência de por vitamina B1 , ficaria muito grata se me desse uma luz desde já agradeço .

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  22. faça um paralelismo entre todas as reaçoes irreversiveis da glicolise e do ciclo de krebs contendo nome do substrato do produto e da enzima onde ocorrem produçao ou gasto de atpm. calcule o balanço energetico em cada uma dessas vias?

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  23. Como se divide o complexo da piruvalo desidrogenase e qual a função de cada parte ? Me ajuda

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  24. Explique o que ocorre com o piruvato em condições aeróbicas (presença de O2)

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