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Gleyson de Souza Lima Odontologia – 2019.2 INTRODUÇÃO O QUE É? O ciclo de Krebs é a via central do catabolismo, no qual compõe de derivados de carboidratos, gorduras e proteínas. LOCAL EM QUE OCORRE Este ciclo acontece na matriz mitocondrial de uma mitocôndria. Figura 1 – Matriz Mitocondrial Fonte: https://bit.ly/3piOpyS Matriz Mitocondrial: - É uma solução semelhante a um gel; - Está no interior das mitocôndrias; - É constituída de 50% de proteínas; - Possui NAD+, FAD+, ADP e ATP; - Contém enzimas necessárias para a oxidação do piruvato, aminoácidos, ácidos graxos e do ciclo de Krebs. PARA QUE SERVE Oxida toda a molécula de glicose para a síntese de ATP/GTP, transformando átomos de carbono em moléculas de CO2. OBS: É uma via anfibólica, ou seja, tanto produz substâncias que podem ser utilizadas em outras reações quanto quebra substâncias. METABOLISMO INTERMEDIÁRIO Representa o processamento de todos os nutrientes provenientes da digestão dos alimentos, que são principalmente, glicose, aminoácidos e ácidos graxos; Todos esses produtos da digestão podem ser metabolizados em um produto comum, a Acetil-coA, que poderá posteriormente ser oxidada no ciclo de Krebs. FORMAÇÃO DA ACETIL-COA Ocorre através da descarboxilação oxidativa e desidrogenação do Piruvato, por meio da ação do Complexo da Piruvato Desidrogenase (PDH). OBS: O complexo da piruvato desidrogenase é composto por várias cópias de três enzimas. São elas: a) Piruvato-desidrogenase (E1); b) Di-hidrolipoil-transacetilase (E2); c) Di-hidrolipoil-desidrogenase (E3). OBS2: A ação dessas três enzimas depende da presença de cinco coenzimas. São elas: (1) Pirofosfato de tiamina (TPP); (2) Flavina-adenina (FAD); (3) Coenzima A (coA); (4) Dinucleotídeo de nicotinamida- adenina (NAD); (5) Lipoato. Figura 2 – Formação da Acetil-coA Ciclo de Krebs https://bit.ly/3piOpyS Gleyson de Souza Lima Odontologia – 2019.2 VIAS LINEARES VS VIAS DO CICLO DE KREBS VIAS LINEARES As moléculas que entram nesse tipo de via emergem transformadas em outras moléculas ao final de todas as reações. VIAS DO CICLO DE KREBS O ciclo sempre retorna ao seu estado de partida, comportando-se como um catalisador com múltiplas etapas; Os intermediários das vias podem participar em muitas reações, dependendo da necessidade da célula; É uma vida central, cujos intermediários são precursores e produtos de uma grande gama de moléculas biológicas. CICLO DE KREBS O ciclo de Krebs só pode ser iniciado na presença de duas moléculas, o Oxaloacetato e a Acetil-coA. OBS: Tanto o oxaloacetato quanto a acetil- coA são obtidos a partir da mesma molécula, o piruvato; O oxaloacetato é formado a partir da carboxilação do piruvato; A acetil-coA é formada a partir da descarboxilação e desidrogenação do piruvato. O ciclo de Krebs é dividido, didaticamente, em oito etapas. São elas: 1ª ETAPA Nesta etapa ocorre a condensação/união do oxaloacetato (4C) com a acetil-coA (2C), na presença da enzima Citrato Sintetase, para formação do Citrato (6C); O citrato fornece uma fonte de acetil-coA para a síntese de ácidos graxos. 2ª ETAPA Essa etapa consiste na isomerização do citrato, ou seja, o citrato (6C) vai sofrer uma desidratação e vai formar o Aconitato, que, por sua vez, será hidratado, formando o Isocitrato (6C); Todo esse processo é realizado por meio da enzima Aconitase. 3ª ETAPA O isocitrato vai sofrer uma oxidação, que vai servir para reduzir uma molécula aceptora de elétrons (NAD+ NADH) e depois vai sofrer uma descarboxilação e hidrogenação, formando o α-cetoglutarato (5C); Todo esse processo ocorre através da ação da enzima Isocitrato Desidrogenase. 4ª ETAPA Nesta etapa o α-cetoglutarato sofrerá uma descarboxilação juntamente com uma desidrogenação (NAD+ NADH) para formar o Succinil-coA (4C); Essas reações acontecem devido à ação da enzima α-cetoglutarato desidrogenase. 5ª ETAPA O Succinil-coA (4C) é clivado/quebrado em Succinato (4C) por meio da enzima Succinil-coA Sintetase. OBS: Esta etapa é a única do ciclo de Krebs que ocorre a síntese de ATP diretamente. 6ª ETAPA O Succinato (4C) sofre uma desidrogenação/oxidação por meio da Succinato Desidrogenase para formar o Fumarato (4C); Essa é a única desidrogenação/oxidação em que o FAD+ será reduzido em FADH2. Gleyson de Souza Lima Odontologia – 2019.2 7ª ETAPA O Fumarato (4C) é hidratado (recebe uma molécula de água), o que acaba modificando sua estrutura, transformando-o em Malato (4C); Essa reação ocorre por meio da enzima Fumarase. 8ª ETAPA O Malato (4C) sofre uma desidrogenação (NAD+ NADH), na presença da enzima Malato Desidrogenase, e forma o Oxaloacetato; Esta reação produz o terceiro e último NADH do ciclo. RENDIMENT FINAL DO CICLO Ao final do ciclo de Krebs é produzido: a) 1 ATP/GTP; b) 3 NADH; c) 1 FADH2; d) Acetil-coA convertido em CO2; e) Intermediários continuam no ciclo. OBS: Se cada molécula de glicose formam dois piruvatos, logo, para cada molécula de glicose temos duas voltas no Ciclo de Krebs. Então, ao total, é produzido: a) 2 ATP/GTP; b) 6 NADH; c) 2 FADH2; d) 2 Acetil-coA convertidos a CO2; e) Intermediários continuam no ciclo. Figura 3 – Etapas Resumidas do Ciclo de Krebs Fonte: https://bit.ly/3FhmIw1 https://bit.ly/3FhmIw1
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