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Ciclo de Krebs

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 Ciclo de Krebs 
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O ciclo de Krebs (ou ciclo do ácido tricarboxílico) é o ponto de convergência do metabolismo degradativo 
de carboidratos, aminoácidos, ácidos graxos e também do etanol. 
O ciclo de Krebs ocorre dentro da mitocôndria e inicia-se com a condensação de acetil-CoA e oxalacetato, 
formando outra molécula: o citrato. Essa reação é catalisada pela citrato sintase.
O acetil-CoA é o produto da reação do piruvato que foi produzido na via glicolítica. Essa reação é catalisada 
pelo complexo enzimático piruvato desidrogenase. Compõem o complexo piruvato desidrogenase: 
as enzimas piruvato desidrogenase, di-hidrolipoil transacetilase e di-hidrolipoil desidrogenase; além 
de cinco cofatores - tiamina pirosfosfato (TPP), ácido lipoíco, coenzima A (CoA), flavina adenina 
dinucleotédio (FAD) e nicotinamina adenina dinucleotídeo (NAD).
Reação do complexo 
piruvato desidrogenase
Ciclo de 
Krebs
Os TPP, CoA, FAD e NAD são derivados das vitaminas B1, B5, B2 e B3, respectivamente. 
Esse complexo enzimático converte o piruvato em acetil-CoA através de uma reação de descarboxilação 
oxidativa dentro da mitocôndria das células. Por isso, já é possível observar a redução de uma molécula 
de 3 carbonos, o piruvato, para uma de 2 carbonos, o acetil CoA. O outro carbono sai na forma de CO
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.
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O ciclo de Krebs se inicia quando ocorre a junção de acetil-CoA com o oxalacetato, formando o citrato.
O citrato, então, é isomerizado a isocitrato e forma um intermediário - o cis-aconitato - pela ação da 
enzima aconitase. O centro ativo dessas enzimas contém ferro enxofre, que é muito importante para a 
catálise. 
O isocitrato é oxidado a α-cetoglutarato, reduz uma molécula de NAD+ e libera mais uma molécula de 
CO
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. A enzima que catalisa essa reação é a isocitrato desidrogenase. 
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Em seguida, o succinil CoA é convertido a succinato a partir da enzima succinil CoA sintetase. Essa 
reação é acoplada à síntese de outro composto rico em energia, um nucleosídio trifosfato. O nucleosídio 
trifosfato poderá ser o ATP ou o GTP.
A próxima etapa é a conversão de succinato em fumarato. Essa reação é catalisada pela enzima succinato 
desidrogenase, também conhecida como complexo II.
Primeiro ocorre a oxidação do succinato a fumarato e o FAD é reduzido a FADH
2
. O FADH
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 faz parte da 
enzima e não é liberado na reação. Os elétrons e prótons do FADH
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 são transferidos para a ubiquinona, 
ou coenzima Q. 
O fumarato pode ser hidratado a malato pela ação da enzima fumarase. E, finalmente, a malato 
desidrogenase oxida malato a oxalacetato, reduzindo mais uma molécula de NAD+ e fechando o ciclo.
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Ao final do processo, o ciclo de Krebs produziu: 1 GTP (ATP), 3 NADH, 1 FADH
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, liberou duas moléculas 
de CO
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 e os intermediários, que continuam no ciclo. 
Embora o ciclo de Krebs contribua apenas 
com 1 ATP, ele participa diretamente da 
formação de grande parte do ATP celular, 
pois grande parte da energia da oxidação 
do acetil-CoA é conservada sob a forma de 
coenzimas reduzidas. 
Assim, a oxidação dessas coenzimas é etapa 
fundamental da cadeia transportadora de 
elétrons e local de grande parte da síntese 
de ATP em situações onde o oxigênio está 
presente. 
Os compostos intermediários do ciclo 
podem ser utilizados como precursores 
em vias de biossíntese. A eventual 
retirada desses intermediários passa a ser 
compensada por outras reações. Essas 
reações de preenchimento são denominadas 
anapleróticas.
Saldo final: 1 GTP (ATP), 
3 NADH, 1 FADH2 e 2 
moléculas de CO2
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 Ciclo de Krebs 
 EXERCÍCIOS.
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1. Qual é a constituição do Ciclo de Krebs na 
produção de energia, uma vez q cada volta só 
produz uma ATP?
2. Além da oxidação do acetato, qual a outra 
função do Ciclo de Krebs?
3. O que são como agem o NADH e o FADH?
4. O que são reações anapleuróticas?
5. Relacione a piruvato carboxilase com a 
presença ou não de Acetil-CoA. 
6. Como ocorre a regulação do ciclo a partir do 
complexo piruvato desidrogenase?
7. Por que o CAC deve ficar inibido na ausência de 
O2 se esta via não utiliza esta molécula? Por que a 
glicólise não fica?
 
8. Interprete: “O Ciclo de Krebs é uma via 
metabólica anfibólica e anaplerótica”.
9- De que maneira a relação ATP/ADP > 1 
influenciará na velocidade do ciclo de Krebs? 
10- A regulação do ciclo de Krebs incide 
principalmente sobre o que?
 questão resolvida na aula
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 gabarito.
Resposta da Questão 1:
Embora o ciclo gere apenas um ATP, um grande 
fluxo de elétrons é fornecido para a cadeira 
respiratória, através de NADH e FADH
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. Então, 
esta leva à formação de um grande número de 
moléculas de ATP durante a fosforilação oxidativa.
Resposta da Questão 2:
Uma outra função do ciclo de Krebs é a anabólica, 
onde os compostos intermediários podem ser 
utilizados como precursores em vias biossintéticas: 
oxaloacetato e α-cetoglutanato que formarão, 
respectivamente, aspartato e glutamato.
Resposta da Questão 3:
NADH: estado reduzido da oxidação do NAD - 
dinucleótido de nicotinamida-adenina, que é 
usado como “transportador de eletrons” nas 
reações metabólicas de oxi-redução, tendo um 
papel preponderante na produção de energia para 
a célula. 
FAD - dinucleótido de flavina e adenina (FAD), 
também conhecido como flavina-adenina 
dinucleótido e dinucleótido de flavina-adenina. 
É um cofator orgânico (coenzima), necessárias 
ao funcionamento das enzimas. Também é um 
transportador de elétrons , produzindo energia 
para a célula.
Resposta da Questão 4:
Algumas reações, tais como o catabolismo 
de determinados aminoácidos, produzem 
intermediários do ciclo e são denominadas reações 
anapleuróticas.
Resposta da Questão 5:
Este ciclo inicia-se quando o piruvato que é 
sintetizado durante a glicólise é transformado 
em acetil-CoA (coenzima A) por ação da enzima 
piruvato desidrogenase.
Resposta da Questão 6:
É regulada por mecanismos alostericos e 
covalentes. O complexo do piruvato desidrogenase 
dos mamíferos é fortemente inibido por ATP e 
por acetil CoA e NADH, os produtos da reação 
catalisada pelo complexo. Essa inibição alosterica 
do piruvato é muito aumentada quando estão 
presentes ácidos graxos de cadeia longa.
Resposta da Questão 7:
Para quebrar glicose o oxigênio não é necessário, 
mas para oxidação completa desse carboidrato o 
oxigênio funciona como aceptor final de elétrons 
da cadeia transportadora de elétrons. Assim sem 
oxigênio, essa cadeia para e não irá reoxidar as 
moléculas de NADH e FADH
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 congestionado e 
diminuindo a velocidade do ciclo de Krebs.
Resposta da Questão 8:
O ciclo de Krebs é uma via anfibólica isto é, ela serve 
tanto para processo catabólicos quanto anabólicos. 
Ela não funciona apenas no catabolismo oxidativo 
de carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos, mas, 
como nos ancestrais anaeróbios, também fornece 
precursores para muitas vias biossintéticas. As 
reações anapleróticas repõe os intermediários do 
ciclo do ácido cítrico.
Resposta da Questão 9:
O aumento da concentração de ATP intracelular 
modula negativamente algumas enzimas presentes 
no ciclo do ácido cítrico, ocasionando por exemplo 
no acúmulo de citrato que sai da mitocôndria. 
Resposta da Questão 10:
Sobre a produção de citrato e sobre sua oxidação a 
dióxido de carbono e oxalacetato.

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