Aula Ciclo de Krebs

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O Ciclo do Ácido Cítrico
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• Se considerarmos que a mitocôndria é a usina de força da célula,
então o ciclo do ácido cítrico que opera no seu interior é sua sala
de máquinas.
• Combustíveis metabólicos - glicose, aminoácidos e ácidos graxos -
são introduzidos no ciclo para serem oxidados, no final, a CO2 e
H2O.
• Sua energia é transferida para transportadores de elétrons e,
finalmente, para o aceptor terminal de elétrons - o O2.
O Ciclo do Ácido Cítrico
A glicose é catabolizada a Piruvato nas dez etapas da glicólise.
No catabolismo aeróbio, o piruvato é convertido em acetil-CoA, uma molécula
de "alta-energia“ com dois carbonos.
Acetil-CoA entra no ciclo do ácido cítrico combinando-se com oxaloacetato para
formar citrato. Cada rodada do ciclo libera duas moléculas de CO2 regenera a
molécula inicial de oxaloacetato e libera agentes redutores para a C.T.E., o fluxo
de prótons pela membrana mitocondrial interna leva à síntese de ATP, a moeda
corrente de energia da célula.
O ciclo do ácido cítrico (centro das vias metabólicas) serve para conectar a
degradação e a síntese de proteínas, carboidratos e lipídeos. Em sua maioria, os
metabolitos dos principais nutrientes podem ser introduzidos no ciclo do ácido
cítrico como acetil-CoA, ou como intermediários do ciclo, e, então, oxidados
para produzir energia. Alternativamente, os intermediários do ciclo do ácido
cítrico podem ser removidos e convertidos em outras biomoléculas.
O Ciclo do Ácido Cítrico no
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A relação principal entre o ciclo do ácido cítrico e o 
catabolismo.
Aminoácidos, ácidos graxos e glicose, todos podem produzir acetil-CoA no
estágio 1 do catabolismo. No estágio 2, a acetil-CoA entra no ciclo do
ácido cítrico. Os estágios 1 e 2 produzem transportadores de elétrons
reduzidos (mostrados aqui como e-). No estágio 3, os elétrons entram na
cadeia transportadora de elétrons. que então produz ATP.
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• As reações do ciclo do ácido cítrico ocorrem na matriz, exceto
por uma na qual o aceptor intermediário de elétrons é o FAD.
• A enzima ligada ao FAD que catalisa a reação é parte integrante
da membrana mitocondrial interna e está ligada diretamente à
cadeia transportadora de elétrons.
• Conversão de succinato a fumarato, catalisada pela Succinato
desidrogenase
O Ciclo do Ácido Cítrico
Uma visão geral do ciclo do ácido cítrico
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Conversão de Piruvato a Acetil-CoA
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Um grupo hidroxil do ácido pantotênico está unido a uma molécula de ADP modificada por
uma ligação fosfoéster, e seu grupo carboxil está ligado à β-mercaptoetilamina por uma
ligação amida. O grupo hidroxil na posição 3’ da molécula de ADP tem um grupo fosfato
que não está persente no ADP livre. O grupo -SH da molécula de mercaptoetilamina forma
um tioéster com o acetato para formar a acetil-coenzima A (acetil-CoA).
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Etapa 1: Formação de citrato
Hidrólise de tioéster libera energia
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Etapa 2: Isomerização de Citrato para Isocitrato
O isocitrato possui quatro isômeros diferentes. Apenas um é 
produzido nessa reação.
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Etapa 3: Formação de α-Cetoglutarato e de CO₂ - Primeira 
Oxidação
• Essa reação é um ponto de controle no ciclo.
• Enzima inibida por ATP e NADH.
• É ativada por ADP e NAD+
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Etapa 4: Formação de Succinil-CoA e de CO₂ - Segunda 
Oxidação
Complexo α-cetoglutarato desidrogenase, semelhante ao complexo piruvato
desidrogenase.
A remoção do CO2 torna o ciclo irreversível in vivo. 
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Complexo da α-Cetoglutarato
Desidrogenase
A enzima dihidrolipoil desidrogenase utiliza 
NAD - Nicotinamida adenina dinucleotídeo
Etapa 5: Formação de Succinato
GTP + ADP GDP + ATP (nucleosídeo-difosfato-quinase)
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Etapa 6 a 8
• Nas etapas 6 a 8 do ciclo do Ácido Cítrico, o íon succinato de quatro carbonos
é convertido ao íon oxaloacetato, completando o ciclo
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Etapa 6: Formação de Fumarato - Oxidação ligada ao FAD
A Succinato desidrogenase é uma proteína integrante da membrana 
mitocondrial interna.
Proteína Ferro - Enxofre
Succinato
desidrogenase
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O malonato é um inibidor competitivo da 
succinato desidrogenase
Malonato Succinato
Etapa 7: Formação de L-Malato
Fumarase
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Etapa 8: Regeneração do Oxaloacetato - Passo Final de Oxidação
Malato
desidrogenase
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O Ciclo do Ácido Cítrico
As reações do ciclo do ácido citríco
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Pontos de controle regulatório na conversão de piruvato a acetil-CoA e 
no ciclo do ácido cítrico
Β-oxid. 
↑acetilCoA
Enzimas 
alostéricas
Tal característica recorrente no metabolismo reflete o modo pelo qual uma
célula pode ajustar-se a um estado de atividade ou a um estado de repouso.
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• O ciclo do ácido cítrico é uma fonte de matéria-prima para a biossíntese de
muitas biomoléculas importantes, porém o suprimento das matérias-primas
que compõem o ciclo deve ser reabastecido se ele precisar continuar em
operação.
• Uma reação que reabastece um intermediário do ciclo do ácido cítrico é
chamada reação anaplerótica.
• Em mamíferos, o oxaloacetato é produzido a partir do piruvato pela enzima
piruvato carboxilase.
Essa reação, que produz oxaloacetato a partir de piruvato, fornece uma
conexão anfibólica entre o ciclo do ácido cítrico e o anabolismo de açúcares
pela gliconeogênese.
O Papel do Ciclo do Ácido Cítrico no Anabolismo
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