Ciclo de Krebs - Visão Geral e Regulação

Prévia do material em texto

Ciclo de Krebs ou Ciclo do ácido 
cítrico 
Prof. Liza Felicori 
VISÃO GERAL 
• Em circunstâncias aeróbicas  piruvato é 
descarboxilado 
 
 
• C4 + C2 C6 
 
• C6  C6 
 
• C6  C5 
 
• C5  C4  C4  C4 C4 
 
 
 
 
CO2 
CO2 
CO2 
NAD+ & FAD 
• 3 Íons H- = 6 e-  transferidos para NAD+ 
 
• 1 H2 = 2e-  transferidos para FAD 
 
Uma das funções do ciclo é coletar elétrons de alta energia 
de compostos carbônicos. 
Ciclo de Krebs 
• O ciclo do ácido cítrico, também denominado ciclo de Krebs, ou 
ciclo do ácido tricarboxílico (TCA), realiza a oxidação de 
combustíveis metabólicos 
 
• O piruvato derivado da glicose será convertido em uma molécula de 
2 carbonos, o acetil-CoA, mais CO2. 
 
• O ciclo do ácido cítrico é uma rota central para a recuperação de 
energia a partir de vários combustíveis metabólicos, incluindo 
carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos, que são convertidos a 
acetil-CoA para a oxidação 
 
• Fornece reagentes para uma variedade de rotas biossintéticas 
 
 
Síntese de acetil-coenzima A 
Coenzima A 
ADP –adenosina modificada 
cisteamina 
Vitamina B5 
Ácido pantotênico 
1. A produção de acetil –CoA é catalisada pela piruvato desidrogenase, 
onde o grupo carboxila é removido do piruvato na forma de CO2 e os 2 
carbonos remanescentes formam o acetil. 
2. A reação completa é chamada de descarboxilação oxidativa. 
 
 
Síntese de acetil-coenzima A 
Complexo Piruvato Desidrogenase 
Os três componentes do complexo da piruvato desidrogenase: 
E1- Piruvato desidrogenase 
E2- Dihidrolipoil transacetilase 
E3- Dihidrolipoil desidrogenase 
As reações seqüenciais de desidrogenação e descarboxilação ocorrem com 
3 enzimas e 5 coenzimas ou grupos prostéticos: 
Complexo Piruvato Desidrogenase 
Estágio 2: 
Oxidação do Acetil-CoA 
1. Formação de citrato pela citrato sintase. 
2. O grupo acetil é transferido para o oxalacetato para formar o citrato, um 
composto com 6C. 
 
Reações do Ciclo de Krebs 
2. Aconitase: Esta enzima catalisa a isomerização do citrato removendo e 
adicionando água ao cis-aconitate em diferentes posições. O isocitrato é 
consumido rapidamente no próximo passo. 
Reações do Ciclo de Krebs 
3. Isocitrate desidrogenase: Oxidação do isocitrato em α-cetoglutarato e CO2. 
É uma decarboxilação oxidativa liberando o NADH. 
Reações do Ciclo de Krebs 
• A reação produz o primeiro CO2 e NADH do ciclo 
• O primeiro CO2 é componente do oxaloacetato e não da acetil-CoA 
4. -cetoglutarato desidrogenase: Oxidação do α -cetoglutarato em Succinil Co-A 
e CO2. Descarboxilação oxidativa pela α-cetoglutarato desidrogenase liberando 
NADH. Esta enzima forma um complexo, onde o aceptor de elétrons é o NADH. 
Reações do Ciclo de Krebs 
Novamente, o carbono do CO2 entrou no ciclo como um componente do 
oxaloacetato, e não da acetil-CoA 
5. Succinil-CoA sintetase: o succinil-CoA tem uma energia livre padrão na ligação 
tioéster. O rompimento desta ligação libera energia suficiente para a formação 
de ATP ou GTP. 
Reações do Ciclo de Krebs 
6. Succinato desidrogenase: faz a oxidação do succinato em fumarato, 
liberando FADH2. 
Reações do Ciclo de Krebs 
7. Fumarase: faz a hidratação do fumarato em malato. 
Reações do Ciclo de Krebs 
8. L-Malato desidrogenase: faz oxidação do malato em oxalacetato. É uma 
enzima NAD-dependente. Esta reação é rapidamente consumida para o próximo 
passo na formação do citrato. Assim, as concentrações de oxalacetato são 
reduzidas no ciclo. 
Reações do Ciclo de Krebs 
O CICLO 
D
E
S
C
A
R
B
O
X
ILA
Ç
Ã
O
 
O
X
ID
A
TIV
A
 
R
E
G
E
N
E
R
A
Ç
Ã
O
 D
O
 
O
X
A
LO
A
C
E
TA
TO
 
2C (acetil-CoA) 
 
2C (2 x Co2) 
+1 NADH é formado na 
descarboxilação do 
piruvato 
A conservação de energia da oxidação 
Considerações 
O papel do ciclo do ácido cítrico no anabolismo 
Reações anapleróticas 
 À medida que os intermediários do CAC são removidos para servirem de precursores 
biossintéticos, estes são repostos por reações anapleróticas. 
Regulação do ciclo 
O fluxo de átomos de C do piruvato 
através do ciclo é estreitamente 
regulado em 2 níveis: 
 
•Conversão de piruvato em acetil-
coA 
•Entrada de Acetil-CoA no ciclo 
 
 
Com relação a velocidade, 3 fatores 
governam: 
 
•Disponibilidade de substrato 
•Inibição por acúmulo de produtos 
•Inibição alostérica retroativa pelas 
enzimas