Ciclo do acido 1

Prévia do material em texto

27/02/2023, 14:16 lddkls212_bio_apl_sau
https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=cidalacerdac%40gmail.com&usuarioNome=APARECIDA+DE+CASTRO+LACERDA&disciplinaDescricao=BIOQUÍMICA+APLICADA+À+SA… 1/18
NÃO PODE FALTAR
CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO: A VIA CENTRAL DO METABOLISMO DE
BIOMOLÉCULAS
Christian Grassl
Imprimir
PRATICAR PARA APRENDER
Caro aluno, estamos na última seção desta unidade dedicada ao estudo do ciclo do
ácido cítrico ou ciclo de Krebs, etapa fundamental da oxidação de fontes
energéticas para a produção de energia. O ciclo do ácido cítrico é um conjunto de
reações químicas situado nas mitocôndrias que corresponde à etapa �nal do
metabolismo oxidativo da glicose, dos aminoácidos e dos ácidos graxos.
Até agora, vimos as vias metabólicas da glicose e do ácido graxo que resultam na
formação das moléculas de acetil-CoA, além das vias metabólicas dos aminoácidos
que originam intermediários do ciclo do ácido cítrico. Nesta seção, veremos o que
Fonte: Shutterstock.
0
V
e
r 
a
n
o
ta
çõ
e
s
27/02/2023, 14:16 lddkls212_bio_apl_sau
https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=cidalacerdac%40gmail.com&usuarioNome=APARECIDA+DE+CASTRO+LACERDA&disciplinaDescricao=BIOQUÍMICA+APLICADA+À+SA… 2/18
ocorre com as moléculas de acetil-CoA, quando elas são oxidadas. Durante as
reações do ciclo do ácido cítrico, temos a formação de uma única molécula de ATP,
porém ocorre um grande �uxo de elétrons dos intermediários desse ciclo para os
carreadores de elétrons (FAD e NAD), portanto, o ciclo do ácido cítrico acaba sendo
fundamental enquanto principal fornecedor de elétrons para a cadeia respiratória
nas mitocôndrias para a fosforilação oxidativa, resultando na produção de grande
quantidade de energia armazenada nas moléculas de ATP.
Muitos dos assuntos que serão abordados nesta seção têm implicações clínicas,
sendo de grande relevância para a sua formação pro�ssional na área da Saúde. 
A situação-problema se refere aos conhecimentos de bioquímica que podem ser
aplicados na sua futura prática pro�ssional. Para contextualizar a sua
aprendizagem, imagine que você é integrante de uma equipe de pro�ssionais que
trabalha com atletas visando a pesquisas sobre os treinos mais e�cazes para se
aumentar o desempenho físico deles. Nesse trabalho, você se depara com muitas
situações que envolvem as vias metabólicas e bioenergética; frente a isso, os
conceitos que serão vistos nesta seção serão úteis para você compreender os
mecanismos bioquímicos envolvidos no treinamento dos atletas? Vamos ver a
importância desses conceitos na presente situação-problema.
A área que estuda as adaptações aguda e crônica do organismo aos exercícios
físicos, considerando os aspectos �siológicos e bioquímicos, é a Fisiologia do
Exercício. Os conceitos aprendidos na Bioquímica são essenciais para a
compreensão da Fisiologia do Exercício, uma área pro�ssional em franca
expansão. Supondo que você esteja trabalhando nessa área, muitas dúvidas de
Bioquímica surgirão, bem como a necessidade de respondê-las para a prescrição e
orientação dos exercícios físicos.
Na transição do repouso ao exercício físico, ocorre um aumento do consumo de
oxigênio para o metabolismo energético do organismo, porém existe um retardo
de consumo de oxigênio no início do exercício físico, um dé�cit de oxigênio que é
menor nos atletas e maior nos indivíduos não treinados, e essa diferença se deve
às adaptações cardiovasculares e musculares induzidas pelos treinos nos atletas.
0
V
e
r 
a
n
o
ta
çõ
e
s
27/02/2023, 14:16 lddkls212_bio_apl_sau
https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=cidalacerdac%40gmail.com&usuarioNome=APARECIDA+DE+CASTRO+LACERDA&disciplinaDescricao=BIOQUÍMICA+APLICADA+À+SA… 3/18
Além disso, o prolongamento do exercício físico mais intenso acaba levando a um
aporte insu�ciente de oxigênio às necessidades metabólicas dos músculos
esqueléticos e de forma muito mais pronunciada nos indivíduos não treinados, o
que resulta em aumento da concentração plasmática de lactato.
A prescrição e as orientações corretas de exercícios físicos levam a um
condicionamento físico com muitas vantagens ao indivíduo. Além da melhora das
funções cardiovascular, respiratória e muscular, temos o aumento do número, do
tamanho e da atividade das mitocôndrias no músculo esquelético, e a
consequência disso é o aumento da atividade das vias metabólicas que ocorrem
nas mitocôndrias. 
Diante disso:
•  Como o dé�cit de oxigênio afeta o metabolismo energético nas �bras musculares
esqueléticas? 
•  Nos exercícios físicos mais intensos e prolongados, qual o impacto da
insu�ciência de oxigênio para o metabolismo energético das �bras musculares
esqueléticas?
•  Durante os exercícios físicos, há maior liberação de adrenalina e de glucagon,
bem como a inibição da secreção da insulina; a adrenalina e o glucagon estimulam
a lipólise, enquanto a insulina inibe a lipólise. Considerando os efeitos desses
hormônios e as alterações mitocondriais induzidas pelos treinos físicos, explique
as consequências desses efeitos na produção de energia pelas �bras musculares
esqueléticas.
Essas questões são apenas o ponto de partida para mais questionamentos e para
estimular sua procura por mais conhecimentos. A situação-problema proposta é
uma pequena amostra da importância dos conhecimentos de bioquímica na
prática clínica e nas pesquisas na área da saúde.
A responsabilidade de um pro�ssional da Saúde é muito grande e exige
conhecimento, técnica e ética, logo, é fundamental a dedicação aos estudos para
que sua formação acadêmica esteja à altura de suas futuras responsabilidades
0
V
e
r 
a
n
o
ta
çõ
e
s
27/02/2023, 14:16 lddkls212_bio_apl_sau
https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=cidalacerdac%40gmail.com&usuarioNome=APARECIDA+DE+CASTRO+LACERDA&disciplinaDescricao=BIOQUÍMICA+APLICADA+À+SA… 4/18
pro�ssionais. Então, aos estudos!
CONCEITO-CHAVE
O ciclo do ácido cítrico também pode ser chamado de ciclo de Krebs, em
homenagem ao seu descobridor, Hans Krebs (1900-1981), ou ciclo do ácido
tricarboxílico. O ciclo do ácido cítrico é a via metabólica �nal, na qual convergem as
vias metabólicas oxidativas de carboidratos, aminoácidos e ácidos graxos. As
reações desse ciclo ocorrem nas mitocôndrias, fazendo parte da respiração
aeróbica, isto é, que depende de oxigênio; além disso, o ciclo do ácido cítrico
também fornece intermediários para diversas vias metabólicas de biossíntese.
ACETIL-COA: IMPORTÂNCIA E FORMAÇÃO
As vias metabólicas oxidativas da glicose e do ácido graxo resultam na formação de
esqueletos carbônicos de 2 carbonos (o acetil ou acetato) que interagem com a
coenzima A para a formação de moléculas de acetil-CoA. No caso da glicose,
inicialmente, temos a glicólise, um conjunto de reações químicas que ocorre no
citosol, que converte a glicose-6-fosfato em piruvato. Em seguida, nas
mitocôndrias, o piruvato é convertido em acetil-Coa, em uma reação oxidativa
catalisada pelo complexo da piruvato desidrogenase. Em relação aos ácidos
graxos, a beta-oxidação, conjunto de reações químicas que ocorre na mitocôndria,
converte o ácido graxo em moléculas de acetil-CoA; além da glicose e dos ácidos
graxos, as principais fontes de acetil-CoA, também temos os corpos cetônicos e os
aminoácidos. 
A cetólise é a via catabólica dos corpos cetônicos para a liberaração das moléculas
de acetil-CoA para posterior oxidação completa no ciclo do ácido cítrico na
mitocôndria. Dos corpos cetônicos, apenas acetoacetato e beta hidroxibutirato são
utilizados pelas células para produção de energia, enquanto a acetona, por ser
volátil, é excretada pela respiração. Em relação aos aminoácidos, antes que sejam
utilizados para a produção de energia, a remoção do grupo amino dessas
moléculas faz-se necessária, e uma vez removido, o esqueleto carbônico resultante
0
V
e
r 
a
n
o
ta
çõ
e
s
27/02/2023, 14:16 lddkls212_bio_apl_sauhttps://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=cidalacerdac%40gmail.com&usuarioNome=APARECIDA+DE+CASTRO+LACERDA&disciplinaDescricao=BIOQUÍMICA+APLICADA+À+SA… 5/18
entra como intermediário do ciclo do ácido cítrico. Na �gura 3.19, podemos ver um
esquema da relação entre os metabolismos das fontes energéticas, o acetil-CoA e o
ciclo do ácido cítrico.
Figura 3.19 | Esquema da relação entre metabolismos de fontes energéticas, acetil-CoA e ciclo do ácido
cítrico
Fonte: elaborada pelo autor.
CATABOLISMO DOS AMINOÁCIDOS E REMOÇÃO DO GRUPO AMINO
DOS AMINOÁCIDOS
A presença do grupo amino impede o metabolismo oxidativo do aminoácido para a
produção de energia, por isso, a etapa fundamental para o aproveitamento
energético dos aminoácidos é a de remoção do grupo amino, que pode ser
reaproveitado para outras vias de biossíntese de compostos nitrogenados ou
excretado do organismo na forma de amônia ou ureia. O metabolismo dos
aminoácidos ocorre, principalmente, no fígado e nos músculos esqueléticos.
No fígado e nos demais tecidos, exceto no muscular esquelético, ocorre a
transferência do grupo amino do aminoácido para o alfa-cetoglutarato — um
intermediário do ciclo do ácido cítrico — em uma reação catalisada por uma
0
V
e
r 
a
n
o
ta
çõ
e
s
27/02/2023, 14:16 lddkls212_bio_apl_sau
https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=cidalacerdac%40gmail.com&usuarioNome=APARECIDA+DE+CASTRO+LACERDA&disciplinaDescricao=BIOQUÍMICA+APLICADA+À+SA… 6/18
enzima aminotransferase (ou transaminase). Nessa reação, o aminoácido é
convertido em cetoácido e o alfa-cetoglutarato é convertido em glutamato; em
seguida, a enzima glutamina sintetase catalisa a transferência de grupo amino /
amônia para o glutamato, formando a glutamina. Nessa reação, o glutamato reage
com ATP para formar gama-glutamil-fosfato, que, em seguida, reage com a amônia
para formar glutamina. Portanto, é um processo que consome energia, bem como
possibilita que a amônia (grupo amino livre) — um composto tóxico — seja
transportada pelo sangue de forma segura até o fígado. As reações que envolvem
a remoção do grupo amino dos aminoácidos podem ser vistas na Figura 3.20. 
Figura 3.20 | Remoção do grupo amino de aminoácidos nos tecidos, exceto no músculo esquelético
Fonte: elaborada pelo autor.
Nos músculos esqueléticos, ocorre a transferência do grupo amino do aminoácido
para o alfa-cetoglutarato em uma reação catalisada por uma enzima
aminotransferase ou transaminase, resultando na formação de cetoácido, a partir
do aminoácido, e do glutamato, a partir do alfa-cetoglutarato. Em seguida, ocorre a
transferência do grupo amino do glutamato para o piruvato, em uma reação
catalisada pela enzima alanina aminotransferase ou transaminase glutâmica-
pirúvica (TGP). Nessa reação, o glutamato é convertido em alfa-cetoglutarato e o
piruvato é convertido em alanina, portanto, a amônia (grupo amino livre) gerada
0
V
e
r 
a
n
o
ta
çõ
e
s
27/02/2023, 14:16 lddkls212_bio_apl_sau
https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=cidalacerdac%40gmail.com&usuarioNome=APARECIDA+DE+CASTRO+LACERDA&disciplinaDescricao=BIOQUÍMICA+APLICADA+À+SA… 7/18
no metabolismo de aminoácidos dos músculos esqueléticos é transportada até o
fígado, via corrente sanguínea, pela alanina, e as reações envolvidas na formação
da alanina nos músculos esqueléticos podem ser vistas na Figura 3.21.
Figura 3.21 | Remoção do grupo amino de aminoácidos nos músculos esqueléticos
Fonte: elaborada pelo autor.
O catabolismo dos aminoácidos, que requer a remoção do grupo amino, gera
diferentes cetoácidos que entram nas vias metabólicas produtoras de energia,
como a gliconeogênese, cetogênese e o ciclo do ácido cítrico. O catabolismo dos
aminoácidos leucina, lisina, fenilalanina, triptofano e tirosina resulta na formação
acetoacetil-CoA, que entra na formação dos corpos cetônicos; já o piruvato é
produto do catabolismo dos aminoácidos alanina, cisteína, glicina, serina, treonina
e triptofano; os aminoácidos aspartato e asparagina originam o oxaloacetato —
um intermediário do ciclo do ácido cítrico — no catabolismo; o catabolismo dos
aminoácidos fenilalanina e tirosina pode resultar na formação de fumarato, um
intermediário do ciclo do ácido cítrico (succinil-CoA — um intermediário do ciclo do
ácido cítrico — pode ser fruto do catabolismo dos aminoácidos isoleucina,
metionina, treonina e valina); por �m, a remoção do grupo amino do glutamato
resulta em alfa-cetoglutarato, um intermediário do ciclo do ácido cítrico. 
0
V
e
r 
a
n
o
ta
çõ
e
s
27/02/2023, 14:16 lddkls212_bio_apl_sau
https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=cidalacerdac%40gmail.com&usuarioNome=APARECIDA+DE+CASTRO+LACERDA&disciplinaDescricao=BIOQUÍMICA+APLICADA+À+SA… 8/18
Os intermediários do ciclo do ácido cítrico (oxaloacetato, fumarato, succinil-CoA e
alfa-cetoglutarato) e o piruvato podem ser convertidos em glicose pela via da
gliconeogênese, por isso, os aminoácidos que, por meio do catabolismo, originam
os intermediários do ciclo do ácido cítrico e o piruvato são chamados de
glicogênicos. Os aminoácidos cetogênicos são aqueles que originam corpos
cetônicos por meio do catabolismo.
CICLO DA UREIA
O transporte da amônia — produto do catabolismo de aminoácidos — para o
fígado é realizado, via corrente sanguínea, pela glutamina e pela alanina. A
glutamina é o mecanismo de transporte utilizado pela maioria dos tecidos,
enquanto a alanina é o mecanismo de transporte utilizado pelos músculos
esqueléticos. Uma vez no fígado, a amônia é convertida em ureia, um composto
menos tóxico, por uma série de reações químicas mitocondriais e citosólicas,
denominada de ciclo da ureia.
Nos hepatócitos, a alanina e a glutamina transferem seus grupos amino (amônia)
para os intermediários do ciclo da ureia. No citosol, a alanina transfere seu grupo
amino para o alfa-cetoglutarato em uma reação catalisada pela enzima alanina
aminotransferase ou transaminase glutâmica-pirúvica (TGP). Nessa reação, a
alanina é convertida em piruvato, enquanto o alfa-cetoglutarato é convertido em
glutamato; em seguida, o glutamato entra, via transportador especí�co, na
mitocôndria; a glutamina é transportada para o interior da mitocôndria, via
transportador especí�co, onde, em uma reação catalisada pela enzima
glutaminase, libera um grupo amino; nessa reação, a glutamina é convertida em
glutamato e o grupo amino livre passa a ser chamado de amônia. Ainda dentro das
mitocôndrias dos hepatócitos, o glutamato possui dois destinos: um deles é a
liberação do grupo amino em uma reação catalisada pela enzima glutamato
desidrogenase. Nessa reação, o glutamato é convertido em alfa-cetoglutarato e o
grupo amino livre é denominado de amônia. Nas mitocôndrias, a amônia acaba
reagindo com prótons, originando o íon amônio. 
0
V
e
r 
a
n
o
ta
çõ
e
s
27/02/2023, 14:16 lddkls212_bio_apl_sau
https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=cidalacerdac%40gmail.com&usuarioNome=APARECIDA+DE+CASTRO+LACERDA&disciplinaDescricao=BIOQUÍMICA+APLICADA+À+SA… 9/18
O outro destino é a transferência do grupo amino do glutamato para o
oxaloacetato em uma reação catalisada pela enzima aspartato aminotransferase
ou transaminase glutâmica-oxalacética (TGO). Nessa reação, o glutamato é
convertido em alfa-cetoglutarato, enquanto o oxaloacetato é convertido em
aspartato, sendo importante para o funcionamento do ciclo da ureia. Essas
reações podem ser vistas na Figura 3.22.
Figura 3.22 | Reações de liberação de amônia pela alanina, glutamina e glutamato
Fonte: elaborada pelo autor.
Após a alanina, a glutamina e o glutamato liberarem os seus grupos amino nos
hepatócitos, é necessário converter a amônia livre em ureia, um composto menos
tóxico que pode ser excretado na urina. Essa conversão depende das reações
químicas do ciclo da ureia, que só ocorrem no fígado. O primeiro passo é reação
entreo íon amônio (amônia protonada) e o íon bicarbonato, catalisada pela enzima
carbamoil-fosfato-sintetase-I, com energia fornecida por dois ATPs. Nessa reação,
presente na mitocôndria, ocorre a formação do carbamoil-fosfato; em seguida,
0
V
e
r 
a
n
o
ta
çõ
e
s
27/02/2023, 14:16 lddkls212_bio_apl_sau
https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=cidalacerdac%40gmail.com&usuarioNome=APARECIDA+DE+CASTRO+LACERDA&disciplinaDescricao=BIOQUÍMICA+APLICADA+À+SA… 10/18
ainda na mitocôndria, carbamoil-fosfato reage com a ornitina em uma reação
catalisada pela enzima ornitina-transcarbamoilase, formando a citrulina, que é
transportada da mitocôndria para o citosol para a continuação do ciclo da ureia.
No citosol dos hepatócitos, em uma reação catalisada pela enzima arginino-
succinato-sintetase, a citrulina reage com o aspartato, com energia fornecida pelo
ATP, para formar a arginino-succinato, que possui dois grupos aminos: um
derivado da amônia livre na mitocôndria e o outro derivado do aspartato. Em
seguida, a arginino-succinato é clivada em fumarato — um intermediário do ciclo
do ácido cítrico — e arginina. Essa reação é catalisada pela enzima arginino-
succinase. 
A última etapa é a clivagem da arginina em uma reação catalisada pela enzima
arginase, formando a ureia (com os dois grupos amino) e a ornitina. Dessa
maneira, a ureia remove duas amônias derivadas do metabolismo dos
aminoácidos ao ser excretada pela urina. A ornitina, por sua vez, é reaproveitada
para um novo ciclo da ureia ao entrar na mitocôndria para reagir com uma nova
molécula de carbamoil-fosfato. Na �gura 3.23, podemos ver um esquema com as
reações químicas do ciclo da ureia.
Figura 3.23 | Esquema das reações químicas do ciclo da ureia
0
V
e
r 
a
n
o
ta
çõ
e
s
27/02/2023, 14:16 lddkls212_bio_apl_sau
https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=cidalacerdac%40gmail.com&usuarioNome=APARECIDA+DE+CASTRO+LACERDA&disciplinaDescricao=BIOQUÍMICA+APLICADA+À+SA… 11/18
Fonte: elaborada pelo autor.
EXEMPLIFICANDO 
Marcadores bioquímicos hepáticos
As enzimas aspartato aminotransferase (transaminase glutâmica-
oxalacética ou TGO) e alanina aminotransferase (transaminase glutâmica-
pirúvica ou TGP) catalisam as reações de transferência de grupos amino do
glutamato para, respectivamente, oxaloacetato e piruvato. Apesar de serem
encontradas em vários tecidos, essas enzimas estão em alta concentração
nos hepatócitos, sendo que a alanina aminotransferase é encontrada no
citosol e a aspartato-aminotransferase nas mitocôndrias. A distribuição
espacial diferente dessas duas enzimas possibilita melhores diagnóstico e
prognóstico de lesões hepáticas; em lesões hepáticas agudas e mais leves, a
forma citosólica é a predominante no plasma, enquanto em lesões
hepáticas mais graves e crônicas, a forma mitocondrial se torna
predominante no plasma. A análise da concentração plasmática dessas
0
V
e
r 
a
n
o
ta
çõ
e
s
27/02/2023, 14:16 lddkls212_bio_apl_sau
https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=cidalacerdac%40gmail.com&usuarioNome=APARECIDA+DE+CASTRO+LACERDA&disciplinaDescricao=BIOQUÍMICA+APLICADA+À+SA… 12/18
enzimas hepáticas é útil como evidência diagnóstica nos casos de hepatite,
cirrose, mononucleose infecciosa, intoxicação com paracetamol e
colestases. 
CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
O ciclo do ácido cítrico, ciclo de Krebs ou ciclo do ácido tricarboxílico é o conjunto
de reações químicas presente nas mitocôndrias e que corresponde à última etapa
oxidativa das fontes energéticas glicose, ácido graxo, aminoácido e corpo cetônico;
portanto, é a via �nal para onde convergem as vias metabólicas dessas fontes
energéticas, transformando os seus esqueletos carbônicos em moléculas de gás
carbônico. As reações oxidativas do ciclo do ácido cítrico fornecem uma grande
quantidade de elétrons para a cadeia respiratória, possibilitando a produção da
maioria dos ATPs do organismo via fosforilação oxidativa. As reações químicas do
ciclo do ácido cítrico ocorrem na matriz mitocondrial e fazem parte da respiração
aeróbica, então, em situação de anóxia ou hipóxia, o ciclo do ácido cítrico é
prejudicado ou até interrompido, reduzindo, de forma signi�cativa, a produção de
ATPs pelo organismo.
O primeiro passo é a formação de acetil-CoA a partir do catabolismo da glicose,
ácido graxo e corpo cetônico, ou a formação de algum intermediário do ciclo do
ácido cítrico a partir do catabolismo dos aminoácidos. Porém, para a produção de
energia, o catabolismo dos aminoácidos é menos importante quando comparado
com a glicose e o ácido graxo. 
Após a formação de acetil-CoA, é necessário que essa molécula reaja com o
oxaloacetato, em uma reação catalisada pela enzima citrato-sintase, para a
formação do citrato (ou ácido cítrico), dando início ao ciclo do ácido cítrico. Em
seguida, em uma reação catalisada pela enzima aconitase, o citrato é convertido
em isocitrato, que, por sua vez, sofre descarboxilação oxidativa catalisada pela
enzima isocitrato-desidrogenase, resultando na formação de alfa-cetoglutarato e
0
V
e
r 
a
n
o
ta
çõ
e
s
27/02/2023, 14:16 lddkls212_bio_apl_sau
https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=cidalacerdac%40gmail.com&usuarioNome=APARECIDA+DE+CASTRO+LACERDA&disciplinaDescricao=BIOQUÍMICA+APLICADA+À+SA… 13/18
gás carbônico. Como é uma reação oxidativa, os elétrons gerados são transferidos
para NAD+ para a formação de NADH, e nessa reação química, o primeiro carbono
do acetil-CoA é convertido em gás carbônico.
ASSIMILE
As reações de oxirredução (ou redox) estão presentes em muitas vias
metabólicas, em especial nas relacionadas com a produção de energia. Na
oxidação, ocorre perda de elétrons, ou seja, aumento do valor do número
de oxidação; já na redução, há ganho de elétrons, ou seja, diminuição do
valor do número de oxidação, que está relacionado à carga elétrica, real ou
parcial, dos átomos constituintes das moléculas reagentes. 
Oxidante é a molécula que provoca oxidação de outra molécula e sofre
redução; redutor é a molécula que provoca redução de outra molécula e
sofre oxidação. Nas reações de oxirredução, temos a transferência de
elétrons do redutor para o oxidante; no caso do ciclo do ácido cítrico, as
reações de oxidação ou oxidativas transferem os elétrons para os
carreadores NAD (nicotinamida adenina dinucleotídeo) e FAD (�avina
adenina dinucleotídeo), formando NADH e FADH2, respectivamente. Esses
carreadores reduzidos transportam os elétrons para a cadeia respiratória,
onde são usados para o processo de fosforilação oxidativa para produção
de ATPs.
O alfa-cetoglutarato também sofre descarboxilação oxidativa, resultando em
succinil-CoA, gás carbônico e elétrons, que são transferidos para NAD+ para
formação de NADH. Essa reação é catalisada pelo complexo alfa-cetoglutarato-
desidrogenase; nela, o segundo carbono do acetil-CoA é convertido em gás
carbônico, dessa maneira, a oxidação completa da glicose, do ácido graxo, do
corpo cetônico e do aminoácido resulta na transformação do esqueleto carbônico
em moléculas de gás carbônico. O succinil-CoA é convertido em succinato em uma
reação catalisada pela enzima succinil-CoA-sintetase; nessa reação, ocorre a
fosforilação de um GDP (difosfato de guanosina) ou ADP (difosfato de adenosina)
0
V
e
r 
a
n
o
ta
çõ
e
s
27/02/2023, 14:16 lddkls212_bio_apl_sau
https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=cidalacerdac%40gmail.com&usuarioNome=APARECIDA+DE+CASTRO+LACERDA&disciplinaDescricao=BIOQUÍMICA+APLICADA+À+SA… 14/18
para formação de GTP (trifosfato de guanosina) ou ATP (trifosfato de adenosina),
respectivamente, portanto, é a única reação química do ciclo do ácido cítrico que
produz, diretamente, energia por meio da formação de um ATP ou GTP. 
Continuando com o ciclo do ácido cítrico, o succinato é oxidado à fumarato em
uma reação catalisada pela enzima succinato-desidrogenase.Como é uma reação
oxidativa, os elétrons gerados são transferidos para FAD, para formação de FADH2.
Na próxima reação, o fumarato sofre hidratação, ou seja, adição de água, em uma
reação catalisada pela enzima fumarase, resultando na formação de malato; por
�m, a última reação desse ciclo, que é a transformação do malato em oxaloacetato,
é uma reação oxidativa, catalisada pela enzima malato-desidrogenase, que
transfere elétrons para NAD+, formando NADH; dessa maneira, o oxaloacetato é
regenerado e pode ser usado em um novo ciclo do ácido cítrico. 
No �nal do ciclo do ácido cítrico, temos os seguintes produtos:
•  2 moléculas de gás carbônico.
•  1 molécula de GTP ou ATP.
•  3 moléculas de NADH.
•  1 molécula de FADH2.
Na Figura 3.24, temos o esquema das reações do ciclo do ácido cítrico.
Figura 3.24 | Esquema das reações químicas do ciclo do ácido cítrico
0
V
e
r 
a
n
o
ta
çõ
e
s
27/02/2023, 14:16 lddkls212_bio_apl_sau
https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=cidalacerdac%40gmail.com&usuarioNome=APARECIDA+DE+CASTRO+LACERDA&disciplinaDescricao=BIOQUÍMICA+APLICADA+À+SA… 15/18
Fonte: elaborada pelo autor.
REFLITA
Até este momento, você teve a oportunidade de estudar as principais vias
metabólicas do organismo. Vimos que a glicólise e a fermentação fazem
parte da respiração anaeróbica, enquanto a oxidação do piruvato e o ciclo
do ácido cítrico fazem parte da respiração aeróbica. Curiosamente, o
oxigênio não participa das reações químicas da respiração aeróbica,
atuando, apenas, como aceptor �nal de elétrons na cadeia respiratória.
Então, como podemos explicar que a ausência de oxigênio interrompe a
oxidação do piruvato e o ciclo do ácido cítrico? Qual é o elo entre a anóxia e
a interrupção dessas vias metabólicas?
Aqui, encerramos esta terceira unidade, dedicada aos lipídeos e ao ciclo do ácido
cítrico. Nesta seção, o foco foi o ciclo do ácido cítrico, a via metabólica em que
convergem as vias catabólicas da glicose, do ácido graxo, do corpo cetônico e do
0
V
e
r 
a
n
o
ta
çõ
e
s
27/02/2023, 14:16 lddkls212_bio_apl_sau
https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=cidalacerdac%40gmail.com&usuarioNome=APARECIDA+DE+CASTRO+LACERDA&disciplinaDescricao=BIOQUÍMICA+APLICADA+À+SA… 16/18
aminoácido. Além de discorrermos sobre as reações químicas do ciclo do ácido
cítrico e a formação de acetil-CoA, abordamos o metabolismo dos aminoácidos;
para isso, consideramos as reações de remoção do grupo amino para que o
esqueleto carbônico do aminoácido fosse um intermediário do ciclo do ácido
cítrico, piruvato ou um corpo cetônico. Além disso, também estudamos como esse
grupo amino, agora chamado de amônia, é eliminado do organismo na forma de
ureia.
FAÇA VALER A PENA
Questão 1
O ciclo do ácido cítrico, ciclo de Krebs ou ciclo do ácido tricarboxílico é a via
metabólica �nal presente nas mitocôndrias, que convergem as vias metabólicas
oxidativas de carboidratos, ácidos graxos, aminoácidos e corpos cetônicos. Esse
ciclo de reações químicas participa da produção aeróbica de energia, além de
fornecer intermediários para diversas vias metabólicas de biossíntese.
Com base nas informações do texto e nos conhecimentos adquiridos nesta seção,
assinale a alternativa correta. 
a.  A glicólise converte a glicose em piruvato, que, em seguida, é oxidado na mitocôndria, originando acetil-
CoA para o ciclo do ácido cítrico.
b.  A oxidação de ácidos graxos resulta na formação de corpos cetônicos, que, em seguida, sofrem cetólise
para liberar acetil-CoA.
c.  A oxidação de qualquer um dos 20 tipos de aminoácidos comuns resulta na formação de acetil-CoA para
o ciclo do ácido cítrico.
d.  A cetogênese é a via catabólica dos corpos cetônicos para a liberação de acetil-CoA para o ciclo do ácido
cítrico. 
e.  A oxidação de glicose e de ácidos graxos, além de gerar acetil-CoA, também gera intermediários do ciclo
do ácido cítrico.
Questão 2
O ciclo do ácido cítrico é o conjunto de reações químicas presente nas
mitocôndrias que corresponde à última etapa oxidativa das fontes energéticas
glicose, ácido graxo, aminoácido e corpo cetônico, portanto, é a via �nal para onde
0
V
e
r 
a
n
o
ta
çõ
e
s
27/02/2023, 14:16 lddkls212_bio_apl_sau
https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=cidalacerdac%40gmail.com&usuarioNome=APARECIDA+DE+CASTRO+LACERDA&disciplinaDescricao=BIOQUÍMICA+APLICADA+À+SA… 17/18
convergem as vias metabólicas dessas fontes energéticas, transformando os seus
esqueletos carbônicos em moléculas de gás carbônico.
Com base nas informações do texto e nos conhecimentos adquiridos nesta seção,
assinale a alternativa correta. 
a.  O ciclo do ácido cítrico faz parte da produção anaeróbica de energia, mantendo a produção de ATP
mesmo em situação de anóxia ou hipóxia.
b.  As reações oxidativas do ciclo do ácido cítrico geram uma grande quantidade de elétrons que é
transportada para a cadeia respiratória apenas por NADH.
c.  A presença de oxaloacetato não é importante, pois acetil-CoA pode reagir com o citrato para se iniciar o
ciclo do ácido cítrico.
d.  A grande importância do ciclo do ácido cítrico está no fornecimento de muitos elétrons, carreados por
NADH e FADH2, para a cadeia respiratória.
e.  No �nal do ciclo do ácido cítrico, o oxaloacetato não é regenerado, sendo importante a formação de mais
moléculas de oxaloacetato a partir do piruvato.
Questão 3
A presença do grupo amino impede o metabolismo oxidativo do aminoácido para a
produção de energia, por isso, a etapa fundamental para o aproveitamento
energético dos aminoácidos é a remoção do grupo amino, que pode ser
reaproveitado para outras vias de biossíntese de compostos nitrogenados ou
excretado do organismo na forma de ureia, principalmente. 
Com base nas informações do texto e nos conhecimentos adquiridos nesta seção,
assinale a alternativa correta. 
a.  Em todos os tecidos, sem exceção, a amônia, produzida no metabolismo dos aminoácidos, é
transportada para o fígado pela glutamina.
b.  Aspartato aminotransferase catalisa a formação do aspartato a partir do piruvato e do glutamato nos
hepatócitos e nas �bras musculares.
c.  A remoção do grupo amino do aminoácido pela aminotransferase resulta na formação de cetoácidos, que
são usados na produção de energia. 
d.  O ciclo da ureia ocorre completamente nas mitocôndrias dos hepatócitos, onde a amônia, em uma série
de reações, é convertida em ureia.
e.  A primeira reação do ciclo da ureia é a reação entre amônia e bicarbonato para a formação de carbamoil-
fosfato, que fornece os dois grupos amino que formam a ureia.  
0
V
e
r 
a
n
o
ta
çõ
e
s
27/02/2023, 14:16 lddkls212_bio_apl_sau
https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=cidalacerdac%40gmail.com&usuarioNome=APARECIDA+DE+CASTRO+LACERDA&disciplinaDescricao=BIOQUÍMICA+APLICADA+À+SA… 18/18
REFERÊNCIAS
BENDER, D. A.; MAYES, P. A. O ciclo do ácido cítrico: a via central do metabolismo
de carboidratos, de lipídeos e de aminoácidos. In: RODWELL, V. W. et al. (Org.).
Bioquímica ilustrada de Harper. 30. ed. Porto Alegre: AMGH, 2017.
BERG, J. M.; TYMOCZKO, J. L.; STRYER, L. Ciclo do ácido cítrico. In: BERG, J. M.;
TYMOCZKO, J. L.; STRYER, L (Org.). Bioquímica. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara-
Koogan, 2014.
BERG, J. M.; TYMOCZKO, J. L.; STRYER, L. Renovação das proteínas e catabolismo
dos aminoácidos. In: BERG, J. M.; TYMOCZKO, J. L.; STRYER, L. (Org.). Bioquímica. 7.
ed. Rio de Janeiro: Guanabara-Koogan, 2014.
FERRIER, D. R. Aminoácidos: destino do nitrogênio. In: FERRIER, D. R. (Org.).
Bioquímica ilustrada. 7. ed. Porto Alegre: Artmed, 2019.
FERRIER, D. R. Ciclo do ácido cítrico. In: FERRIER, D. R. (Org.). Bioquímica ilustrada.
7.ed. Porto Alegre: Artmed, 2019.
NELSON, D. L.; COX, M. M. Ciclo do ácido cítrico. In: NELSON, D. L.; COX, M. M.
(Org.). Princípios de bioquímica de Lehninger. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2014.
NELSON, D. L.; COX, M. M. Oxidaçãode aminoácidos e produção da ureia. In:
NELSON, D. L.; COX, M. M. (Org.). Princípios de bioquímica de Lehninger. 6. ed.
Porto Alegre: Artmed, 2014.
REECE, Jane B. et al. Respiração celular e fermentação. In: REECE, Jane B. (Org.).
Biologia de Campbell. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015.
RODWELL, V. W. Catabolismo das proteínas e do nitrogênio dos aminoácidos. In:
RODWELL, V. W. et al. (Org.). Bioquímica ilustrada de Harper. 30. ed. Porto
Alegre: AMGH, 2017.
0
V
e
r 
a
n
o
ta
çõ
e
s