EXTRA SLIDE Ciclo de Krebs (Ácido Cítrico) (IMPRIMIR)

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Profª Carolina Lima
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Respiração Celular Aeróbica
Caso da glicose: C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + 30 ATP 
Dividido em 3 estágios:
 Produção de Acetil-CoA
 Ciclo de Krebs
 Cadeia transportadora de e-
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ETAPAS
GLICÓLISE 
(CITOSOL)
CICLO DE KREBS 
(MATRIZ MITOCONDRIAL)
CADEIA RESPIRATÓRIA
 (CRISTAS MITOCONDRIAIS)
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MITOCÔNDRIA
Citoplasma
Ciclo do Ácido Cítrico
Cadeia transportadora de Elétrons
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Glicólise
 Ocorre no citoplasma e consiste na quebra parcial da molécula de glicose, produzindo duas moléculas de ATP, liberando duas moléculas de ácido pirúvico que serão utilizadas na 
próxima etapa.
 A transformação da glicose em 
piruvato é um processo anaeróbico;
 Só produz 2 ATP, a maior parte
é gerada pelo processo aeróbico;
 Oxidação completa do piruvato 
a CO2 e H2O.
C6H12O6 + 2ADP + 2Pi + 2 NAD = 2C3H4O3 + 2ATP + 2NADH
Equação geral da glicólise:
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CICIO DE KREBS
(Ciclo do ácido cítrico ou tricarboxílico)
O ácido pirúvico produzido na glicólise penetra na matriz mitocondrial reagindo com CoenzimaA produzindo acetilCoA . 
Funções:
 Junção metabólica central da célula;
 Fonte importante de precursores;
 Oxaloacetato é um importante precursor da glicose;
 Reações de oxiredução que libera elétrons que irão impulsionar a síntese de ATP;
ELO DE LIGAÇÃO ENTRE GLICÓLISE E CICLO DE KREBS
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Reação preparatória do Ciclo de Krebs: formação de Acetil-CoA
Piruvato desidrogenase (PDH) 
(um complexo multienzimático de três enzimas)
Coenzima A (CoA-SH)
+ CO2
NAD+
NADH
Reação de descarboxilação oxidativa
Coenzimas: 
TPP (tiamina pirofosfato, derivado da vit. B1) 
 FAD
 NAD
 Coenzima A
- Lipoato
Piruvato + CoA + NAD+ Acetil-CoA + CO2 + NADH + H+
 CO2
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Etapas da transformação do piruvato em acetil-CoA
Complexo da Piruvato desidrogenase:
3 enzimas 
 Piruvato desidrogenase (E1) - descarboxilação oxidativa do piruvato;
 Di-hidrolipoil transacetilase (E2) - transferência do Acetil para a CoA;
 Di-hidrolipoil desidrogenase (E3) – regeneração da forma oxidada da lipoamida.
5 coenzimas
 Tiamina pirofosfato (TPP);
 Flavina adenina dinucleotídeo (FAD);
 Nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD);
 Coenzima A;
 Lipoato.
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Mecanismo de ação do complexo piruvato desidrogenase 
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O CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO POSSUI OITO PASSOS
1) Formação do citrato
Reação de condensação: Consiste na transferência do grupo acetil da CoA para o oxaloacetato para formar CITRATO, sendo a CoA liberada. Citrato sintase (enzima condensadora). 
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2) Formação do isocitrato via cis-aconitato
 Tem como única finalidade transferir o OH do carbono 3 do citrato para o carbono 4, formando Isocitrato. Aconitase.
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3) Oxidação do isocitrato à ɑ-cetoglutarato e CO2
 Formação do 1º NADH 
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4) Oxidação do ɑ-cetoglutarato a succinil-CoA e CO2
Complexo da α-cetoglutarato desidrogenase:
3 enzimas 
 ɑ-cetoglutarato desidrogenase (E1);
 Di-hidrolipoil transacetilase (E2);
 Di-hidrolipoil desidrogenase (E3).
5 coenzimas
 Tiamina pirofosfato (TPP);
 Flavina adenina dinucleotídeo (FAD);
 Nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD);
 Coenzima A;
 Lipoato.
 Formação do 2º NADH 
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Comparação das reações catalisadas pelos complexos das desidrogenases 
Piruvato + CoA + NAD+ acetil-CoA + CO2 + NADH
ɑ-Cetoglutarato + CoA + NAD+ Succinil-CoA + CO2 + NADH
Complexo da piruvato desidrogenase
Complexo da α-cetoglutarato desidrogenase
Observe que:
Ambas as reações incluem a descarboxilação de um alfa-cetoácido e a formação subsequente de uma ligação tioester com a CoA que tem alto potencial de transferência. 
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5) Conversão do succinil-CoA em succinato
 Primeira e única reação que produz ATP;
 A hidrólise da porção CoA do Succinil-CoA libera energia que é utilizada na síntese de ATP.
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Reação da succinil-CoA sintetase
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6) Oxidação do succinato a fumarato
7) Hidratação do fumarato para produzir malato
 Formação do 1º FADH2 
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8) Oxidação do malato a oxaloacetato
 Formação do 3º NADH 
Como o OXALOACETATO é sempre regenerado ao final de cada volta, O CICLO de KREBS pode oxidar Acetil-CoA continuamente.
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As reações do Ciclo do Ácido Cítrico 
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Produtos de uma volta do Ciclo do Ácido Cítrico
3 NADH 
1 FADH2
1 GTP
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Complexo piruvato-desidrogenase:
Piruvato + CoA-SH + NAD+ Acetil-CoA + NADH + CO2
Ciclo do ácido cítrico:
Acetil-CoA + 3NAD+ + FAD + GDP + Pi+ 2H2O 2CO2 + CoA-SH + 3NADH + FADH2 + GTP
Eventual produção de ATP a partir de piruvato (via fosforilação oxidativa):
4 NADH = 10 ATP (2,5 ATP por cada NADH)
1 FADH2 = 1,5 ATP (1,5 ATP por FADH2)
1 GTP = 1 ATP
TOTAL: 12,5 ATPs por piruvato ou 25 ATPs por molécula de glicose
Balanço do Ciclo de Krebs 
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GLICOSE PIRUVATO
E tem mais!!!:
- 2 ATP produzidos na glicólise
- 2 NADH produzidos na glicólise (= 5 ATPs)
Somando a glicólise: 32 ATPs por molécula de glicose oxidada!!!
Rendimento Energético da oxidação completa da glicose
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Importante:
Um alto valor da relação [ATP]/ [ADP] ou da relação [NADH]/ [NAD+] INIBE o ciclo de Krebs
Regulação do Ciclo de Krebs 
Enzimas reguladoras:
Citrato sintase, Isocitrato desidrogenase e o complexo alfa-cetoglutarato desidrogenase
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Oxaloacetato
Citrato
-cetoglutarato
Succinil-CoA
PIRUVATO
Acetil CoA
Aminoácidos
(aspartato)
Aminoácidos
(Glutamato)
Porfirinas
Ciclo de Krebs como via anfibólica 
Glicose
Fumarato
Tirosina
Fenilalanina
Isoleucina
Metionina
Valina
Fosfoenolpiruvato
Ácidos Graxos
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Papel do Ciclo do Ácido Cítrico no Anabolismo
Reações ANAPLERÓTICAS:
Repõem os intermediários do ciclo do ácido cítrico
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Ciclo do Ácido Cítrico
O papel chave das vitaminas
Quatro vitaminas solúveis do complexo B têm papéis precisos no funcionamento do ciclo do ácido cítrico.
Riboflavina
na forma flavina adenina dinucleotídeo (FAD), um cofator no complexo a-cetoglutarate desidrogenase e na sucinato desidrogenase;
Niacina
na forma nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD), a coenzima para três desidrogenases no ciclo, isocitrate desidrogenase, a-cetoglutarato desidrogenase e malato desidrogenase;
Tiamina (vitamina B1)
como tiamina pirofosfato (TPP), a enzima para a descarboxilação na reacção da piruvato desidrogenase e da α-cetoglutarate desidrogenase; 
Ácido pantotênico
como parte da coenzima A, o cofator ligado aos resíduos do ácido carboxílico “ativo” tal como o acetyl-CoA e o succinyl-CoA.
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Ciclo do Ácido Cítrico
Sumário
1.- O Ciclo do Ácido Cítrico é a via final para a oxidação dos carboidratos, lipídeos e proteínas. Ele catalisa a combinação do seu Acetil-CoA metabólico comum com o oxaloacetato para formar o citrato. Por séries de desidrogenações e decarboxilações, o citrato é degradado, libertando coenzimas reduzidas e 2CO2 e regenerando o oxaloacetato.
2.- As coenzimas reduzidas são oxidadas pela cadeia respiratória com libertação de ATP. Assim, o Ciclo é o maior caminho para a geração de ATP e está localizado na matriz da mitocôndria adjacente às enzimas da cadeia respiratória e da fosforilação oxidativa.
3.- O Ciclo do Ácido Cítrico é anfibólico, uma vez que tem outras funções metabólicas além da oxidação. Ele intervém na gliconeogênese, transaminação, deaminação e síntese de ácidos graxos.