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Aula: 
 Ciclo do ácido cítrico 
Ministério da Educação 
Universidade Federal de Viçosa 
Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular 
Visão geral do metabolismo 
Questões fundamentais para discussão: 
 Qual a função do ciclo do ácido cítrico? Qual sua 
importância? 
 
 Quais as reações químicas envolvidas? 
 
 Quais os produtos formados? 
 
 Como esta via é regulada? Quais são os problemas 
causados pela falta de regulação desta via? 
É o processo no qual grupos acetil são oxidados a 
CO2 e a energia liberada é conservada nos 
carreadores NADH e FADH2. 
 
 
Ciclo do ácido cítrico 
Piruvato sob condições de aerobiose 
Citosol 
Piruvato 
Acetil-CoA 
Citrato 
Oxaloacetato 
 Piruvato entra na mitocôndria por meio de um 
transportador; 
 É convertido a acetil-CoA pelo complexo da 
piruvato desidrogenase 
Complexo da piruvato desidrogenase (3 enzimas) 
Reação geral catalisada pela piruvato 
desidrogenase 
complexo da piruvato desidrogenase 
(E1 + E2 + E3) 
Piruvato Acetil-CoA 
Lipoato, 
O COMPLEXO DA 
PIRUVATO 
DESIDROGENASE 
E1 – PIRUVATO DESIDROGENASE 
E2 – DIIDROLIPOILTRANSACETILASE 
E3 – DIIDROLIPOIL DESIDROGENASE 
NAD+ 
FAD 
VITAMINA B2 
Coenzima A (CoA) 
Coenzima A Acetil-CoA 
Ácido pantotênico 
Β-mercaptoetanol 
atilamina 
Grupo tiol 
reativo 
Adenin
a 
3’-fosfoadenosina-difostato 
Ribose 3’-
fosfato/ 
Ácido lipóico 
Cadeia polipeptídica de E2 
(diidrolipoiltransacetilase) 
Forma 
acetilada 
Àcido 
lipóico 
Forma 
reduzida 
Forma 
oxidada 
Resíduo 
de Lisina 
da E2 
Complexo da piruvato desidrogenase 
Reações do Ciclo de 
Krebs 
Acetil-CoA 
Citrato 
Cis-aconitato 
Isocitrato 
α- cetoglutarato 
Succinil-
CoA 
Succinato 
Fumarato 
Malato 
Ciclo do 
ácido cítrico 
Oxaloacetato 
1- condensação 
2a- desidratação 
2b- hidratação 
3- descarboxilação 
oxidativa 
6- desidrogenação 
4- descarboxilação 
oxidativa 
5- fosforilação a 
nível de substrato 
7-hidratação 
8- desidrogenação 
Citrato 
sintase 
aconilase 
Isocitrato 
desidrogenase 
Complexo da 
α-cetoglutarato 
desidrogenase 
Succinil-
CoA 
sintetase 
Succinato 
desidrogenase 
fumarase 
Malato 
desidrogenase 
1-Formação do citrato 
citrato 
sintase 
Acetil-CoA Oxaloacetato Citrato 
2-Formação do isocitrato via cis-
aconitato 
aconitase aconitase 
Citrato Cis-aconitato Isocitrato 
3-Oxidação do isocitrato a a-
cetoglutarato e CO2 
isocitrato 
desidrogenase 
Isocitrato α- cetoglutarato 
4-Oxidação a-cetoglutarato a succinil-
CoA e CO2 
complexo da 
α-cetoglutarado 
desidrogenase 
α- cetoglutarato Succinil-CoA 
5-Conversão de succinil-CoA a 
succinato 
succinil-CoA 
sintetase 
Succinil-CoA Succinato 
6-Oxidação do succinato a fumarato 
Succinato desidrogenase 
Succinato 
Fumarato 
7-Hidratação do fumarato para produzir 
malato 
fumarase 
Fumarato L- Malato 
8-Oxidação do malato a oxaloacetato 
malato 
desidrogenase 
L- Malato Oxaloacetato 
Conservação de energia nas oxidações 
do Ciclo de Krebs 
3 NADH 
1 FADH2 
1 GTP (ATP) 
2 CO2 Ciclo do 
ácido cítrico 
 Malato 
Oxaloacetato 
Fumarato 
Succinato 
Succinil-CoA 
α- cetoglutarato 
Isocitrato 
Citrato 
Acetil-CoA 
Conservação de energia nas oxidações 
do Ciclo de Krebs 
Reação 
Número de ATP ou de 
conezimas reduzidas 
formadas diretamente 
Número de moléculas 
de ATP formadas ao 
final* 
Glicose  Glicose-6-fosfato 
Frutose-6-fosfato  Frutose-1,6-bifosfato 
2 Gliceraldeído-3-fosfato  2 1,3-Bifosfogliccerato 
2 1,3-Bifosfoglicerato  2 3-Fosfoglicerato 
2 Fosfoenolpiruvato  2 Piruvato 
2 Piruvato  2 Acetil-CoA 
2 Isocitrato  2 α- cetoglutarato 
2 α- cetoglutarato  2 Succinil-CoA 
2 Succinil-CoA  2 Succinato 
2 Succinato  2 Fumarato 
2 Malato  2 Oxaloacetato 
Regulação do 
Ciclo de Krebs 
Pirivato 
Acetil-CoA 
Oxaloacetato 
Malato 
Succinil-CoA 
Succinil-CoA, NADH 
Succinil-CoA, NADH, citrato, ATP 
Citrato 
Isocitrato 
α-cetoglutarato 
Complexo piruvato 
desidrogenage 
Citrato 
sintase 
Isocitrato 
desidrogenase Malato 
desidrogenase 
Succinato 
desidrogenase 
α- cetoglutarato 
desidrogenase 
Ácidos graxos, NADH, 
ATP, Acetil-CoA 
Intermediários do Ciclo de Krebs podem ser 
utilizados como precursores em muitas vias 
biossintéticas 
Glicose 
Aspartato 
Asparagina 
Pirimidinas 
Porfinas, 
heme 
Purinas 
Glutamato 
Pirivato 
Citrato 
Acetil-CoA 
Malato 
Oxaloacetato 
Succinil-CoA Pirivato 
Ciclo de Krebs 
α-cetoglutarato 
Fosfoenolpiruvato 
(PEP) 
Pirivato 
carboxilase 
Enzima 
málica 
PEP 
carboxilase 
PEP carboxiquinlase 
Intermediários do Ciclo de Krebs podem ser 
utilizados como precursores em muitas vias 
biossintéticas 
Fígado e rim 
Coração, músculo esquelético 
Vegetais superiores, leveduras, bactérias 
Largamente distribuída nos eucariotos e 
procariotos 
Reação 
anaplerótica 
Tecido(s)/organismo(s) 
Piruvato + HCO3 + ATP oxaloacetato + ADP + Pi 
 piruvato carboxilase 
Fosfoenolpiruvato + CO2 + GDP oxaloacetato + GTP 
 PEP carboxiquinase 
Fosfoenolpiruvato + HCO3 oxaloacetato + Pi 
 PEP carboxilase 
Piruvato + HCO3 + NADH malato + NAD
+ 
 enzima málica 
Ciclo do glioxalato 
Produção de carboidratos a partir do acetato 
Ocorre em vegetais, certos invertebrados e 
alguns microorganismos (E. coli, leveduras) 
Acetato não pode servir de material de partida 
para gliconeogênese em vertebrados 
Ciclo do Glioxilato x Ciclo 
Ácido Cítrico em vegetais 
Os glioxissomos em vegetais 
Desenvolvem-se em sementes ricas em 
lipídios durante germinação, antes que o 
vegetal adquira capacidade de sintetizar 
glicose por fotossíntese 
Regulação Ciclo do Glioxilato e 
Ciclo Ácido Cítrico 
Compartilhamento de intermediários: 
requer os 2 ciclos regulados de 
forma coordenada e oposta 
Os mesmos efetores alostéricos: 
Inibem a isocitrato liase 
Ativam a fosfatase que torna 
a isocitrato desidrogenase ativa 
Retomando as questões iniciais levantadas no 
início da aula: 
 Qual a função do ciclo do ácido cítrico? Qual sua 
importância? 
 
 Quais as reações químicas envolvidas? 
 
 Quais os produtos formados? 
 
 Como esta via é regulada? Quais são os problemas 
causados pela falta de regulação desta via? 
Uma colônia de leveduras foi introduzida num meio 
de cultura contendo apenas ácidos graxos livres 
como fonte de carbono. Admitir que estes ácidos 
graxos serão degradados pelas células formando 
acetil-CoA, e as células se multiplicam normalmente. 
Explicar como, depois de certo tempo, ao 
coletarmos o extrato celular das células, 
encontramos o monossacarídeo glicose. Citar as 
vias metabólicas que foram utilizadas.