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

19 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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  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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