terça-feira, 30 de abril de 2013

domingo, 21 de abril de 2013

Respiração celular - considerações gerais

Hoje vou dedicar um post a algumas considerações gerais sobre a respiração celular. Este processo decorre na mitocôndria, mais concretamente, na membrana interna mitocondrial.
Dito de uma forma simples, é um processo de oxidação-redução, que envolve o transporte de eletrões, provenientes do NADH e do FADH2 até ao oxigénio. Na realidade, é principalmente por causa deste processo que nós precisamos de inspirar oxigénio. Durante o processo, as moléculas de O2 vão sendo reduzidas a H2O, sendo este o principal motivo para nós expirarmos vapor de água. Ou seja, na realidade grande parte da respiração pulmonar que nós efetuamos, não é mais do que uma consequência da respiração das nossas células!
Mas voltando à respiração celular... os eletrões são recebidos e transportados ao longo de 4 complexos, designados por I, II, III e IV. Estes complexos não são mais do que conjuntos de proteínas transportadoras de eletrões, muitas delas com cofatores especializados no transporte eletrónico, tais como centros de ferro-enxofre, grupos heme e flavoproteínas. Um elemento central em todos este processo são os metais de transição (ferro e cobre, por exemplo), pois devido ao facto de poderem oscilar entre 2 estados de oxidação permite que possam temporariamente ceder ou captar eletrões.
Para os eletrões passarem do complexo I ou II para o III, existe uma molécula lipofílica que os vai transportar, que se chama ubiquinona. Para os eletrões passarem do complexo III para o IV, existe uma proteína do espaço intermembranar que o transporta, designada de citocromo c.
À medida que os eletrões vão percorrendo os complexos, nalguns deles vai ocorrendo um processo acoplado, que é o bombeamento de protões (H+) da matriz para o espaço intermembranar. Ou seja, vai-se criando um gradiente de H+, designado de força eletromotriz, que vai acumular energia suficiente para a síntese de ATP, através de um processo designado de fosforilação oxidativa. O interveniente nesse processo é a ATP sintase mitocondrial.
Nos próximos posts vou dedicar alguma atenção ao funcionamento em detalhe da respiração celular...

quarta-feira, 17 de abril de 2013

Música sobre hormonas (epinefrina)

Simon and Garfunkel imortalizaram várias músicas, entre as quais se destaca "The sound of silence". O Dr. Ahern adaptou esta bonita música e criou uma música sobre a hormona epinefrina. Podem fazer download da música em www.davincipress.com/metabmelodies.html.
 
The Tao of Hormones

Biochemistry my friend
It's time to study you again
Mechanisms that I need to know
Are the things that really stress me so
"Get these pathways planted firmly in your head,"
Ahern said
Let's start with ep-inephrine

Membrane proteins are well known
Changed on binding this hormone
Rearranging selves without protest
Stimulating a G alpha S
To go open up and displace its GDP
With GTP
Because of ep-inephrine

Active G then moves a ways
Stimulating ad cyclase
So a bunch of cyclic AMP
Binds to kinase and then sets it free
All the active sites of the kinases await
Triphosphate
Because of ep-inephrine

Muscles are affected then
Breaking down their glycogen
So they get a wad of energy
In the form of lots of G-1-P
And the synthases that could make a glucose chain
All refrain
Because of ep-inephrine

Now I've reached the pathway end
Going from adrenalin
Here's a trick I learned to get it right
Linking memory to flight or fright
So the mechanism that's the source of anxious fears
Reappears
When I make ep-inephrine

sábado, 13 de abril de 2013

Frase célebre (20)

O aspeto mais triste da vida atualmente é que a ciência reúne conhecimento mais rapidamente do que a sociedade reúne sabedoria. (Isaac Asimov)

terça-feira, 2 de abril de 2013

Regulação do ciclo de Krebs

O ciclo de Krebs tem um papel central no nosso metabolismo. Em todas as aulas de metabolismo que eu dou, o ciclo de Krebs está presente...
Tal como já referi em posts anteriores, é composto por 8 passos, sendo que 3 deles são catalisados por enzimas regulatórias. Essas enzimas são a citrato sintase (1ª reação), isocitrato desidrogenase (3ª reação) e alfa-cetoglutarato desidrogenase (4ª reação).
Neste post vou falar um pouco sobre os principais ativadores e inibidores de cada uma delas. Conforme vão poder ver, existem muitos moduladores que são comuns a mais do que uma enzima, o que facilita a vida de quem tem que estudar esta via metabólica. :)

Citrato sintase:
Inibidores
Succinil-CoA - é um intermediário do ciclo de Krebs. Mais concretamente, é o 4ª intermediário do ciclo de Krebs, ou seja, é formado numa reação posterior à reação que estamos a considerar. Sendo assim, se temos uma acumulação de intermediários formados em reações posteriores, faz todo o sentido que esses possam inibir as primeiras reações da via metabólica em causa, neste caso a primeira.
Citrato - é o produto da reação, pelo que faz sentido que iniba a sua síntese.
ATP - o ciclo de Krebs é uma via catabólica, ou seja, tem como objetivo produzir energia (ATP). Se a célula já tiver energia, o processo é inibido.
NADH - o raciocínio é equivalente ao feito para o ATP. Ou seja, o NADH tem um potencial energético elevado, pois na respiração celular pode levar à produção de ATP, pelo que é lógico que funcione como um inibidor do ciclo de Krebs.
Ácidos gordos-CoA de cadeia longa - não está completamente esclarecido o papel inibitório dos ácidos gordos de cadeia longa no ciclo de Krebs, mas pensa-se que essa propriedade está relacionada com o facto de funcionarem como detergentes, pois são compostos anfipáticos, compostos por uma parte polar (grupo carboxílico) e uma parte apolar (cadeia hidrocarbonada). O ácido oleico (18 carbonos e uma ligação dupla no carbono 9) aparenta ser o principal ácido gordo inibidor da citrato sintase.

Ativadores
ADP - o ADP sinaliza um défice energético na célula, pois é produzido quando se gasta ATP para obtenção de energia. Sendo assim, faz todo o sentido que ative o ciclo de Krebs, pois o objetivo principal desta via metabólica é a produção de energia.

Isocitrato desidrogenase:
Inibidores
Succinil-CoA - o raciocínio que foi efetuado para a citrato sintase aplica-se nesta situação.
ATP - o raciocínio que foi efetuado para a citrato sintase aplica-se nesta situação.
NADH - o raciocínio que foi efetuado para a citrato sintase aplica-se nesta situação.

Ativadores
ADP - o raciocínio que foi efetuado para a citrato sintase aplica-se nesta situação.
Ca2+ (músculo) - conforme já referi num post anterior, sobre a regulação do complexo piruvato desidrogenase, o Ca2+ é um mensageiro intracelular cuja concentração aumenta durante a contração muscular. Portanto, nesse contexto de contração as células vão precisar de energia, pelo que os processos catabólicos, e, em particular, o ciclo de Krebs, será ativado.

Alfa-cetoglutarato desidrogenase:
Inibidores
Succinil-CoA - é o produto da reação, pelo que faz sentido que iniba a sua síntese.
ATP - o raciocínio que foi efetuado para a citrato sintase aplica-se nesta situação.
NADH - o raciocínio que foi efetuado para a citrato sintase aplica-se nesta situação.

Ativadores
Ca2+ (músculo) - o raciocínio que foi efetuado para a isocitrato desidrogenase aplica-se nesta situação.

Estou de volta... :)

Após um período em que, por motivos pessoais e profissionais não pude dedicar-me ao blog, estou de volta. :)
Durante o dia de hoje vou voltar aos posts!