Ciclo de Krebs

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Características Gerais 
Ocorre na mitocôndria e a maioria das enzimas está 
presente na matriz mitocondrial. 
A mitocôndria é formada por duas membranas, interna e 
externa. A matriz mitocondrial é onde há o Ciclo de Krebs. 
Células que necessitam de mais energia, tem mais 
mitocôndrias. Por exemplo, as células musculares. 
A maioria das enzimas está presente na matriz 
mitocondrial. 
 
 
 
É a via metabólica 
central com vias 
catabólicas chegando 
até ele e com vias 
anabólicas iniciando nele. 
Via onde converge o 
metabolismo de 
carboidratos, 
aminoácidos e ácidos 
graxos. 
 
Para que as moléculas de nutrientes entrem no Ciclo de 
Krebs, precisam ser degradadas até Acetil-CoA. 
 
 
 
 
 
 
Acetil-CoA: vem dos processos degradativos (de 
proteínas, carboidratos e ácidos graxos), de cada um dos 
compostos. É a estrutura de entrada do Ciclo de Krebs. 
A vitamina B5 (ácido pantotênico ou panteonato) é uma 
vitamina que ajuda a controlar a capacidade de resposta 
do corpo ao stress e no metabolismo das proteínas, 
gorduras e açúcares (está presente na acetil-CoA). 
 
 
1. Reações do ciclo de Krebs 
 
Considerações gerais: 
− É uma mitocondrial; 
− É uma via metabólica central; 
− Degrada acetil-CoA; 
Ciclo de Krebs 
− É uma via cíclica. 
 
Tem importância ao gerar coenzimas reduzidas. Possui 
quatro reações de oxidação: isocitrato desidrogenase, 
complexo alpha-cetoglutarato desidrogenase, succinato 
desidrogenase e malato desidrogenase. 
Desidrogenase: enzimas que oxidam, precisam ter 
coenzima. Três reações de oxidação têm NAD, e a 
succinato desidrogenase tem FAD. 
 
1.1. FORMAÇÃO DO CITRATO (irreversível) 
 
Reação de condensação do acetil-CoA com oxalacetato 
para formar citrato catalisada pela enzima citrato sintase. 
Condensação = união. 
 
Citrato sintase: é enzima regulatória. 
 
1.2. Formação de isocitrato (reversível) 
 
A enzima aconitase catalisa a transformação de citrato 
para isocitrato através da adição de água. 
 
 
1.3. Oxidação do Isocitrato a alpha-cetoglutarato e 
co2 (reversível) 
 
Ocorre a descarboxilação oxidativa do isocitrato para 
formar alpha-cetoglutarato catalisada pela enzima 
isocitrato desidrogenase. 
 
Desidrogenase: oxida o substrato, coenzima associada. 
Isocitrato desidrogenase: remove elétrons, por isso é 
oxidativa. Os elétrons retirados vão para a coenzima 
associada. 
No início da reação, a coenzima associada está sem 
elétrons. Depois vira uma coenzima reduzida. 
A reação libera CO2, chamado descarboxilação. 
 
 
 
1.4. Oxidação do alpha-cetoglutarato a succinil-coA e 
CO2 (irreversível) 
 
A alpha-cetoglutarato (oxida) é onvertido em succinil-CoA 
e CO2 pela ação do complexo da alpha-cetoglutarato 
desidrogenase. 
 
Enzima remove hidrogênios e libera elétrons, formando 
uma coenzima reduzida. Além disso, ocorre 
descarboxilação. 
REAÇÃO 3 E 4 SÃO MUITO IMPORTANTES! 
 
1.5. Conversão do succinil-coa em succinato 
(reversível) 
 
O succinil-CoA tem uma energia de hidrólise de sua 
ligação tio éster alta e negativa. A energia liberada no 
rompimento desta ligação é empregada para dirigir a 
síntese de ATP ou GTP. 
A enzima que catalisa essa reação é a succinil-CoA 
sintetase. 
 
Esse tipo de síntese de ATP chama-se fosforilação. 
GTP: mesmo equivalente energético que o ATP. 
 
1.6. Oxidação do succinato a fumarato (reversível) 
 
O succinato forma fumarato pela ação da flavoproteína 
succinato desidrogenase. 
A succinato desidrogenase (FAD associado) é uma enzima 
ligada a membrana mitocondrial interna (única enzima do 
ciclo ligada a membrana). 
 
Enzima remove hidrogênios e seus elétrons vão para a 
enzima associada, se tornando uma coenzima reduzida. 
 
 
 
1.7. Hidratação do fumarato a malato (reversível) 
 
A hidratação (adição de água) reversível do fumarato é 
catalisada pela fumerase. 
 
 
1.8. Oxidação do malato à oxaloacetato (reversível) 
 
Ocorre a perda de elétrons do malato (oxidação) para 
formar oxalacetato pela ação da enzima malato 
desidrogenase. 
 
Produtos formados no ciclo de Krebs 
 
Cada volta do CK produz/1 molécula de acetil-CoA 
degradada produz: 
3NADH + 1FADH2 + 1ATP(ou GTP) + 2CO2 
 
Componentes do ciclo de Krebs como precursores 
biossintéticos 
O Ciclo de Krebs é considerado uma via anfibólica (serve 
tanto a processos catabólicos quanto anabólicos). 
 
 
Reações anapleróticas 
− Repõem os intermediários do Ciclo de Krebs à 
medida que são retirados para serem usados para a 
biossíntese; 
− [ ] dos intermediários do CK são mantidas constantes. 
 
 
Regulação do ciclo de Krebs 
Três fatores governam a velocidade do fluxo por meio do 
ciclo: 
− Disponibilidade de substratos; 
− Inibição de acúmulo de produtos; 
− Inibição de algumas enzimas da via. 
As principais enzimas envolvidas na regulação: citrato 
sintase, isocitrato desidrogenase e alpha-cetoglutarato 
desidrogenase. 
 
 
O símbolo de X vermelho corresponde a inibição. O verde 
a ativação, que podem ser: ADP e cálcio. 
Regulam o fluxo do ciclo de acordo com a presença de 
algum composto ou alguma estrutura. Em algum momento, 
pode ser que a produção de ATP seja suficiente para a 
célula. Sendo assim, diminui o fluxo no ciclo. A 
concentração de substrato inibe também. 
ATP sendo utilizado (trifosfato de adenosina) doa um 
fosfato e se transforma em ADP. 
Quando ADP aumenta significa que boa parte do ATP já 
foi utilizado. ADP sinaliza baixa energia. 
Cálcio atua, pois, na contração muscular exige muita 
energia e libera cálcio nesse processo.