Ciclo do ácido cítrico –Ciclo de Krebs

Professora: Andreza Martins

Ciclo do ácido cítrico• Onde paramos? Ah... o piruvato!!

• Em situações anaeróbicas, a oxidação é incompleta e o piruvato sofre...

• Fermentação alcoólica

• Fermentação láctica

Ocorre em leveduras e vários microorganismos

Ocorre em vários microorganismos e em células de organismos superiores quando a quantidade de oxigênio é limitante

Ciclo do ácido cítrico• O processamento da glicose começa com a oxidação de derivados da glicose até o dióxido de carbono;

• O Ciclo de Krebs é a via final comum para a oxidação de aminoácidos, carboidratos e ácidos graxos;

• Entram no ciclo principalmente como acetil coenzima A (acetil CoA);

• Ele ocorre na matriz mitocondrial;

• O piruvato é internalizado por um transportador de membrana;

• Lá ele é transformado em acetil- CoA, a molécula que interconecta a glicólise e o Ciclo de Krebs.

Ciclo do ácido cítrico

• O complexo enzimático piruvato desidrogenase é formado por 3 enzimas;

• Juntas catalizam a descarboxilação do piruvato e ligação de uma coenzima A;

• Formação de acetil-CoA, com conseqüente liberação de 1 hidrogênio;

•A oxidação dos ácidos tricarboxílicos no Ciclo de Krebs rende muito mais ATP do que a glicólise.

• Cada piruvato tem 3 carbonos, certo?• Mitocôndria – 1 carbono retirado – sai na forma de CO2 –

restando o radical acetil• Este por sua vez e unido a Coenzima A – formando acetil

coenzima A – Acetil CoA• Acetil foi oxidado – liberou eletrons que foram utilizados para

produzir o NADH • Liberado um Co2 e um NADH• Continua o processo de obtenção de eletrons ricos em energia!• Isto será muito importante na última etapa da respiração celular!• Isto mostra que a mólecula de glicose vem sendo quebrada

continuamente desde a glicólise, onde esta tinha 6 carbonos, foi quebrada em dois componentes com 3 carbonos(piruvato) que por sua vez perdeu mais um carbono para formar acetil coA e liberação de gás carbônico.

• Agora o Acetil coA entra no ciclo de Krebs propriamente dito!

Ciclo do ácido cítrico Uma visão geral das etapas do Ciclo do Ácido Cítrico

•

• O mais importante a notar neste ciclo é que o Acetil-CoA não é um intermediário dele, mas apenas um ponto de entrada.

• Só são intermediárias aquelas moléculas sintetizadas no próprio ciclo e continuamente regeneradas com o seu andamento.

Ciclo do ácido cítrico• Assim como com a glicólise, vamos passo a passo....

• Condensação. Produção do primeiro ácido tricarboxílico;

• Um composto de 4C (oxaloacetato) se condensa com um acetil, com 2C, originando um ácido tricarboxílico de 6C (citrato);

• Um isômero do citrato é a seguir descarboxilado;

• O composto resultante, com 5C (alfa-cetoglutarato) também sofre descarboxilação oxidativa, originando um composto de 4C;

• O oxaloacetato é então regenerado a partir do succinato.

Ciclo do ácido cítrico• Irreversível. O alfa-cetoglutarato tem vários outros destinos.

Ciclo do ácido cítrico

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•Equilíbrio é determinado pela disponibilidade de acetil-CoA

Ciclo do ácido cítrico

• 2 átomos de carbono entram no ciclo como um acetil;

• 2 átomos de carbono deixam o ciclo na forma de dióxido de carbono; OPS! os dois ultimos carbonos que restaram da glicose!

• 8 elétrons e 8 prótons são transferidos para NAD+ (3) e FAD (1). 3NADH e 1 FADH2

•Saída de GTP- a célula troca rapidamente a Guanina por adenina- ATP!!!

Relembrando...

• O dinucleótido de flavina e adenina (FAD), também conhecido como flavina-adenina dinucleótido e dinucleótido de flavina-adenina, é um cofator capaz de sofrer ação redox, presente em diversas reações importantes no metabolismo.

• O FAD pode existir em dois estados de oxidação e o seu papel bioquímico envolve frequentemente alternância entre esses dois estados.

• O FAD é capaz de se reduzir a FADH2, estado em que aceita dois átomos de hidrogênio

• Mesma função do NAD- carregar elétrons ricos em energia para a última etapa de respiração- cadeia respiratória!

• Além da produção de energia, este ciclo tem grande importância evolutiva para os animais que o desenvolveram pelo grande número de intermediários, que são utilizados em diversas outras reações.

• Os principais desvios são:• -Utilização do citrato na síntese de ácidos graxos e

esteróis;• -Desvio do a-cetoglutarato para formação de

aminoácidos ou bases nitrogenadas;• -Utilização do succinil-coA na síntese de porfirinas;• -Formação de pirimidinas a partir de oxaloacetato via

aspartato e asparagina;• -Neoglicogênese e síntese de aminoácidos a partir do

oxaloacetato via piruvato.

• Há vantagem ainda porque aumentam as possibilidades de aproveitamento para diversas moléculas, que não precisam sempre ser degradadas totalmente a CO2 ou a compostos de excreção.

• Muitas terminam sua via com a formação de um intermediário do ciclo, auxiliando ainda no número de ciclos funcionantes (disponibiliza material para o ciclo) e portanto, no aproveitamento de energia.

• As reações que produzem intermediários do Ciclo do Ácido Cítrico são ditas anapleróticas.

• São importantes tanto na reposição do ciclo - dado o grande número de desvios citados - como no aumento do número de ciclos funcionantes na alta demanda de energia.

• Além disso, 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.

Ciclo do ácido cítrico• Balanço do Ciclo de Krebs:

Acetil-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2 H2O ↔

3 CO2 + 3 NADH + FADH2 + GTP + 2 H+ + CoA

• Indiretamente:

Ops! 2 ATP- tudo em dobro

• Pronto! A glicose foi toda ela degradada desde a glicólise até a liberação dos ultimos 2 C na forma de Co2, mas este não tem hidrogênio nenhum...mas a glicose não é C6H12O6, logo todos os H da glicose fora retirados? Sim!

• Pq até o final do ciclo de Krebs terá havido uma oxidação completa da glicose – oxida quem perde elétrons! Perdeu hidrogênio= oxidou

• Sinal de que grande parte do que comemos sai do nosso corpo pelos pulmões...

• Pq então atividade física emagrece?

• Vc precisa gerar mais energia para o músculo, respiração acelera, glicólise...ciclo de Krebs...precisamos de mais energia, a respiração celular se torna mais intensa!

• E o que a respiração faz? Pega compostos orgânicos e oxida..até converte-los em Co2

• Daí a gordura corporal é continuamente oxidada a co2 – então emagrece não pq transformamos gordura em energia