Resumo do ciclo do ácido citrico

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O ciclo do ácido cítrico é uma das 
etapas do processo de respiração celular. 
Em eucariontes, o ciclo do ácido cítrico 
ocorre na matriz da mitocôndria. E em 
procariontes, ambas a etapas ocorrem no 
citoplasma. 
O ciclo do ácido citrico é um circuito 
fechado, isso significa que a última fase 
do percurso forma a molécula usada na 
primeira, neste caso é o oxaloacetato. 
No geral, uma volta do ciclo do ácido 
cítrico libera duas moléculas de CO2 e 
produz três NADH, um FADH2 e um ATP ou 
GTP. 
Este ciclo dá duas voltas para cada 
molécula de glicose que entra na 
respiração celular pois são produzidos 
dois piruvatos e dois acetil CoAs por 
glicose. 
 
 
As etapas do ciclo do ácido citrico 
ocorrem na matriz mitocondrial. Um dos 
intermediários é reciclado. 
Das 8 etapas 4 são reações oxidativas 
gerando coenzimas reduzidas. Os 2 
carbonos do acetil-CoA são 
transformados em CO2. 
 
1°) Formação de citrato 
 É uma reação de condensação e 
também uma reação de soma: 
acetil-CoA + oxaloacetato. 
Portanto, o acetil CoA se liga a 
uma molécula com 4 carbonos, o 
oxaloacetato, liberando o grupo 
CoA e formando uma molécula 
com 6 carbonos, chamada de 
citrato. 
 Esta etapa é catalisada pela 
enzima citrato sintase. 
 É uma reação irreversível e 
altamente energética. 
 
 
 
 
 
 
 
 
2°) Formação do isocitrato via cis-
aconitrato 
 Nesta etapa, a enzima aconitase 
catalisa a transformação 
reversível do citrato em 
isocitrato pela formação 
intermediaria do ácido 
tricarboxilico cis-aconitrato, o 
qual normalmente não se 
dissocia do sitio ativo. 
 A enzima aconitase contem um 
centro de ferro-enxofre que atua 
tanto na ligação do substrato ao 
sitio ativo quanto na adição ou 
na remoção catalítica de água. 
 
 
 
 
 
 
 
 
3°) Oxidação ao isocitrato à α-
cetoglutarato e CO2 
 O isocitrato é oxidado e libera 
uma molécula de dióxido de 
carbono, restando uma molécula 
com cinco carbonos (o 
alfacetoglutarato). Durante esta 
etapa, o NAD+ é reduzido, 
formando NADH. A enzima 
catalisadora desta etapa, 
a isocitrato desidrogenase, é 
importante na regulação da 
velocidade do ciclo do ácido 
cítrico. 
 Gera coenzimas redutoras. 
 É uma reação reversível. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4°) Oxidação da α-cetoglutarato a 
succinil-CoA e CO2 
 O α-cetoglutarato é oxidado, 
reduzindo o NAD+ a NADH e 
liberando uma molécula de CO2 
no processo. A molécula com 4 
carbonos se liga à Coenzima A, 
formando um composto instável, 
a succinil CoA. 
 Esta etapa é catalisada pela 
enzima α-cetoglutarato 
desidrogenase, onde também é 
importante na regulação do ciclo 
do ácido citrico. 
 
 
 
5°) Conversão de succinil CoA em 
succinato 
 O CoA do succinil CoA é 
substituído por um grupo fosfato 
que em seguida é transferido ao 
ADP para formar ATP. A molécula 
de 4 carbonos formada nesta 
etapa é chamada de succinato. 
 Em algumas células o GDP é 
usado no lugar de ADP formando 
GTP como produto. 
 É uma reação reversível. 
 Possui uma fosforilação a nível de 
um substrato energético. 
 É catalisada pela enzima succinil 
CoA sintase. 
 
 
 
6°) Oxidação do succinato a fumarato 
 Nesta etapa, o succinato é 
oxidado formando outra 
molécula de 4 carbonos, 
chamada de fumarato. 
 Nessa reação, os dois átomos de 
hidrogênios são transferidos 
para o FAD produzindo FADH2. 
 Esta etapa é catalisada pela 
enzima succinato desidrogenase. 
 
 
 
7°) Hidratação do fumarato para 
produzir malato 
 A hidratação reversível do 
fumarato a L-malato é 
catalisada pela enzima 
fumarase. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8°) Oxidação do malato a oxaloacetato 
 O malato é oxidado formando o 
oxaloacetato e acoplada à 
redução do NAD+ a NADH. 
 É catalisada pela enzima malato 
desidrogenase. 
 É uma reação reversível. 
 
 
 
 
 
O complexo do piruvato desidrogenase 
possui 3 enzimas: 
 
- E1: piruvato desidrogenase 
- E2: di-hidrolipoil-translocase 
- E3: di-hidrolipoil-desidrogenase 
 
O carbono 1 do piruvato é liberado 
como CO2 e o grupo hidroxietil é 
estabilizado por TPP. Essa reação é 
catalisada pela E1. 
O grupo hidroxietil é oxidado e 
esteritificado a um dos grupos SH- ao 
lipoato. Essa reação é catalisada pela E1. 
O grupo acetila é transesteritificado a 
CoA. Essa reação é catalisada pela E2. 
O SH é oxidado pela enzima E3 e o FAD+ 
é reoxidado e o NAD+ é reduzido. 
 
o Regulação alostérica 
 É o sensor de moléculas sinais. 
 ATP, Acetil-CoA, NADH e Ácido graxo 
são inibidores alostéricos negativos. 
 AMP, CoA, NAD+ e Ca2+ são 
modeladores alostéricos positivo. 
 
o Regulação por modificação covalente 
 As enzimas reguladoras cuja a 
função é controlar a atividade do 
complexo do piruvato 
desidrogenase. 
 
- A PDH quinase é ativada 
alostericamente por altas 
concentrações de ATP; ela 
fosforila resíduo de Ser em 
piruvato desidrogenase (inativa 
a enzima piruvato 
desidrogenase) e inibe a 
atividade do complexo. 
- A PDH fosfatase desfosforila e 
ativa a piruvato desidrogenase.