Ciclo Krebs 2011.2 (1)

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Metabolismo dos Carboidratos Ciclo de Krebs
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O Ciclo de Krebs
Albert Szent-Gyorgyi, 1935 (aceleração da respiração celular por:
Succinato,fumarato, malato e oxaloacetato)
 Carl M. e Franz K., 1936 (citrato era o 1o. Intermediário e era formado Por piruvato e oxaloacetato
 HANS KREBS, 1937 (definiu a natureza ciclica = CICLO DO ÁCIDO CITRICO
 1951 (definida a participação da acetilcoA, condensando-se com 
Oxaloacetato para formar o citrato
 Estudos continuam sendo realizados 
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CICLO de KREBS
Sinonímia: Ciclo do Ácido Cítrico ou Ciclo do Ácido Tricarboxílico
 Meta principal é a oxidação de acetil CoA a CO2 e H2O, sendo aquele oriundo do metabolismo de moléculas combustíveis
 Essa fase corresponde à cerca de ²/³ do consumo total de oxigênio e produção de ATP
 Evento ocorre totalmente na matriz mitocondrial
 
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Glicose (6 C)
Piruvato (3 C)
ADP + Pi
ATP
NAD+
NADH
Glicólise 
Anaeróbica
Oxidação 
Aeróbica
Lactato ou 
CO2 + Etanol
NADH
NAD+
Ciclo de 
Krebs
Fosforilação Oxidativa
NADH ou FADH2
NAD+ ou FAD+
O2
CO2 + H2O
As reações não estão expressadas estequiométricamente
GDP 
+ Pi
GTP
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Reação preparatória do Ciclo de Krebs: formação de AcetilCoa
Piruvato desidrogenase (PDH) 
(um complexo multienzimático de três enzimas)
Coenzima A (CoA-SH)
+ CO2
NAD+
NADH
Reação de descarboxilação oxidativa
Cofactores: 
- TPP (tiamina pirofosfato, derivado da vit. B1)
-FAD
- Lipoato
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Hans Krebs
Nóbel 1953
INÍCIO
condensação
2C
Piruvato
Carboidratos
Proteínas
Lipídios
Glicólise
6C
4C
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Relações com outras vias
O C.K. se relaciona intensamente com outras vias metabólicas. 
O acetil-CoA tem origem na degradação de: glicose, ác. graxos, glicerol e diversos aminoácidos. 
O α-cetoglutarato, fumarato, malato e oxaloacetato podem formar-se a partir de compostos estranhos ao C.K. como aminoácidos e ác. graxos com no ímpar de carbonos. 
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CICLO de KREBS
REAÇÕES CICLO de KREBS
1. Descarboxilação Oxidativa do Piruvato
 O complexo piruvato desidrogenase é um complexo multienzimático localizado na matriz mitocondrial
 Tal complexo converte o piruvato (produto final da glicólise) em acetil CoA onde também não faz parte do ciclo, mas é fonte importante desse substrato de dois carbonos
 Três enzimas compõem o complexo: 
1.1 Piruvato descarboxilase
1.2 Diidrolipolil transacetilase
1.3 Diidrolipolil desidrogenase
 Complexo é inibido pelo Acetil CoA acumulado quanto mais é produzido do que oxidado
 Elevações no níveis de NADH ou quando O2 é limitado também inibem o complexo
 
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CICLO de KREBS
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CICLO de KREBS
REAÇÕES CICLO de KREBS
2. Síntese de citrato a partir de acetil CoA e oxalacetato
 Reação catalisada pela citrato sintase 
 Reação utiliza intermediário do ciclo (oxaloacetato), produzindo outro intermediário, o citrato.
 A entrada de acetil CoA não leva à produção ou consumo líquidos de intermediários
 Citrato sintase é inibida por ATP, NADH onde também a velocidade de formação dos substratos 
3. Isomerização do citrato em isocitrato
A enzima aconitase converte citrato em isocitrato
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CICLO de KREBS
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4. Oxidação e descarboxilação do isocitrato
 Isocitrato desidrogenase catalisa descarboxilação oxidativa irreversível, originando uma molécula de NADH e a primeira liberação de CO2
 Etapa limitante da velocidade do ciclo de Krebs, sendo a enzima ativada ao acúmulo de ADP e inibida por ATP e NADH
5.Descarboxilação oxidativa do -cetoglutarato
Conversão de alfa-cetoglutarato em succinil CoA é catalisada pelo complexo alfa-cetoglutarato desidrogenase
 Libera-se o segundo CO2 e o segundo NADH do ciclo
 Inibição por ATP, NADH, succinil CoA
CICLO de KREBS
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CICLO de KREBS
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CICLO de KREBS
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CICLO de KREBS
6. Clivagem de succinil CoA
Succinato tioquinase cliva a ligação tioéster de alta energia do succinil CoA 
 Energia liberada fosforila GDP em GTP onde pode ocorrer a interconversão: GTP + ADP  GDP + ATP
7. Oxidação do succinato
Oxidação a fumarato pela succinato desidrogenase, produzindo FADH2 
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CICLO de KREBS
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8. Hidratação do fumarato
Fumarato é hidratado a malato em reação reversível, catalisada pela fumarase 
9. Oxidação do malato
Malato é oxidado até oxalacetato pela malato desidrogenase 
 Reação que libera o terceiro e último NADH do ciclo
CICLO de KREBS
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CICLO de KREBS
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CICLO de KREBS
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RENDIMENTO ENERGÉTICO DA OXIDAÇÃO
COMPLETA DA GLICOSE
Glicólise = 2 ATP
Glicólise = 2 NADH
Ciclo de Krebs = 8 NADH
Ciclo de Krebs = 2 FADH2
Ciclo de Krebs = 2 ATP (2 GTP)
38 ATP 
Considerando que na cadeia 
Transportadora o NADH = 3ATP
e o FADH2 = 2 ATP; e o NADH
Formado na glicólise tenha sido
Reoxidado pelo circuito malato-aspartato
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PONTOS DE CONTROLE
DO CICLO
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Citrato sintase
Isocitrato desidrogenase
-cetoglutarato
desidrogenase
Piruvato desidrogenase
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TCA NO CATABOLISMO
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RESUMO: Estágios do Ciclo de Krebs
Tipo de reação Enzima
Estágio I
Condensação: 2C + 4C = 6C citrato sintase
Estágio II
2. Isomerização aconitase
3. Descarb. Oxidativa: 6C5C isocitrato descarboxilase 
4. Descarb. Oxidativa: 5C4C -cetoglutarato desidrogenase 
5. Fosforilação a nível de substrato succinil CoA sintetase
Estágio III
6. Oxidação succinato desidrogenase
7. Hidratação fumarase
8. Oxidação malato desidrogenase 
Produção(por molécula de piruvato descarboxilada
3 NADH 
1 FADH2
1 GTP
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Quem perde eletron oxida
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