Ciclo de Krebs

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@beamorimr 
- Ciclo de Krebs - 
| Ciclo do Ácido Cítrico | 
• O ciclo de Krebs ou ciclo do ácido cítrico inicia-
se com a condensação de acetil-CoA e 
oxaloacetato, formando citrato, uma reação 
catalisada pela citrato sintase. 
• O citrato é isomerizado a isocitrato por ação 
da enzima aconitase. 
• A isocitrato desidrogenase promove a 
oxidação de isocitrato a α-cetoglutarato, com 
redução de NAD+ e liberação de CO2. 
• No citosol e nas mitocôndrias das células 
de eucariotos, existem isoenzimas da 
isocitrato desidrogenase que utilizam 
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NADP+ como coenzima e cuja função 
seria realmente produzir NADPH, um 
importante agente redutor utilizado em 
processos celulares antioxidantes e em 
sínteses redutoras. 
• O α-cetoglutarato é transformado em 
succinil-CoA, graças à atuação do complexo α-
cetoglutarato desidrogenase. 
• Trata-se da descarboxilação oxidativa de 
um α-cetoácido (piruvato ou α-
cetoglutarato) e ligação do grupo 
remanescente (acetila ou succinila) à 
coenzima A, formando um tioéster (rico 
em energia), com participação de TPP, 
ácido lipoico, FAD e NAD+, que é reduzido 
a NADH. 
• A seguir, succinil-CoA é convertida a 
succinato, acoplada à síntese de outro 
composto rico em energia, um nucleosídio 
trifosfato (NTP) a partir de um nucleosídio 
difosfato (NDP) e Pi; a reação é catalisada 
pela succinil-CoA sintetase (ou succinato-CoA 
ligase). 
• Na primeira etapa da reação, o succinato é 
oxidado a fumarato e o FAD é reduzido a 
FADH2. FAD, diferentemente de NAD+, liga-se 
covalentemente à enzima, consistindo em um 
grupo prostético. Os elétrons e prótons do 
FADH2 são transferidos para a ubiquinona ou 
coenzima Q (CoQ), este sim, um composto que 
se difunde livremente na bicamada lipídica da 
membrana interna da mitocôndria. 
• Essa reação é catalisada pela única 
enzima do ciclo de Krebs que é parte 
integrante da membrana interna da 
mitocôndria, as demais estão em forma 
solúvel na matriz mitocondrial. Trata-se 
de uma flavoproteína, a succinato 
desidrogenase, também denominada 
succinato-ubiquinona oxidação-redução 
ou Complexo II da cadeia respiratória. 
• O fumarato é hidratado a malato 
pela fumarase. 
• A malato desidrogenase oxida o malato a 
oxaloacetato, reduzindo NAD+ e fechando o 
ciclo. 
• Como o oxaloacetato é sempre regenerado 
ao final de cada volta, o ciclo de Krebs pode 
oxidar acetil-CoA continuamente, sem gasto 
efetivo de oxaloacetato. Em paralelo a esta 
oxidação são reduzidos 3 NAD+ e 1 FAD. 
• Observa-se, pela descrição das reações que 
o compõem, que o ciclo de Krebs é uma via 
eminentemente oxidativa para a acetil-CoA. 
• A maioria das reações do ciclo de Krebs é 
reversível, mas o sentido do ciclo é determinado 
pela irreversibilidade das reações catalisadas 
pela citrato sintase e pela α-cetoglutarato 
desidrogenase. 
 Dependência da Cadeia de 
Transporte de Elétrons 
• Embora produza apenas 1 ATP (ou 1 GTP) por 
acetil-CoA oxidado, o ciclo de Krebs contribui 
para a formação de grande parte do ATP 
produzido pela célula, pois a energia da oxidação 
da acetil-CoA é conservada sob a forma de 
coenzimas reduzidas e, posteriormente, usada 
para síntese de ATP. 
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• A oxidação das coenzimas é obrigatoriamente 
feita pela cadeia de transporte de elétrons e, 
portanto, o ciclo de Krebs, assim como a 
conversão de piruvato a acetil-CoA, só pode 
funcionar em condições aeróbias, ao contrário 
da glicólise. 
 Função Anabólica do Ciclo de 
Krebs 
• Os compostos intermediários do ciclo de 
Krebs podem ser utilizados como precursores 
em vias biossintéticas: oxaloacetato e α-
cetoglutarato formam aspartato e glutamato, 
respectivamente; succinil-CoA é precursora do 
grupo heme e etc. 
• A eventual retirada desses intermediários 
pode ser compensada por reações que 
permitem restabelecer o seu nível. Entre essas 
reações, chamadas reações anapleróticas 
(reações de preenchimento), a mais importante 
é a que leva à formação de oxaloacetato a 
partir do piruvato, catalisada pela piruvato 
carboxilase.