ciclos de kebrs

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BIOENERGÉTICA 
 
Energia para atividade física 
Ciclo de Krebs e cadeia 
transportadora de elétrons 
 
 
Fabiana C. Vieira - 2018 
 Vias metabólicas para produção 
de ATP 
• Classificação: 
Via 
Anaeróbica 
Via Aeróbica 
PCr 
Glicólise 
Cadeia de transporte de elétrons 
Ciclo de Krebs 
 Via Aeróbica ou sistema oxidativo 
• O processo pelo qual o corpo “ decompõe” os combustíveis 
com a ajuda do oxigênio para produção de energia: 
RESPIRAÇÃO CELULAR. 
• Localização: interior da mitocôndrias. 
• Nos músculos, as mitocôndrias estão adjacentes às miofibrilas 
e dispersas no sarcoplasma. 
 
 
 
 
 Músculos dependentes de uma 
energia permanente -> produção de 
força -> atividades prolongadas. 
 
 Sistema de oxidação: produção 
lenta de energia porém grande 
capacidade. 
 
 Principal via de energia durante 
eventos de resistência aeróbica. 
 
 
 Via Aeróbica ou sistema oxidativo 
• Envolve a interação de trê vias metabólicas: 
 
– Glicólise aeróbica (Figura A) 
– Ciclo de Krebs (ciclo do ácido cítrico) (Figura B) 
– Cadeia de transporte de elétrons (Figura C) 
 
A 
B C 
 Via Aeróbica ou sistema oxidativo 
• A produção aeróbica de ATP é denominada de fosforilação 
oxidativa. Essa energia deriva da oxidação dos macronutrientes. 
Apresenta três estágio: 
 
– Estágio 1: é a geração de uma molécula fundamental com dois carbonos, 
acetil-CoA 
– Estágio 2: é a oxidação do acetil-CoA no ciclo de Krebs 
– Estágio 3: processo de fosforilação oxidativa (formação de ATP) na 
cadeia de transporte de elétrons (cadeia respiratória) 
 
• Reações de oxido-redução constituem o mecanismo bioquímico 
ao metabolismo energético. 
 
Glicólise aeróbica 
• A processo de glicólise é o mesmo tanto anaeróbico 
quanto aeróbico. 
 
• O diferencial será o destino do produto final: ácido 
pirúvico. 
 
• Em presença de O2 o ácido pirúvico será convertido 
em : acetil coenzima A (acetil CoA). 
 
 Ciclo de Krebs 
• Homenagem ao bioquímico Hans Krebs, pesquisa 
pioneira sobre as vias metabólicas 
• Ganhou o prêmio Nobel, 1953 
• Também conhecido como ciclo ácido tricarboxílico ou 
ácido cítrico) 
 Ciclo de Krebs 
• Reações anaeróbicas da glicose liberam apenas cerca de 5% 
da energia dentro da molécula original de glicose. 
 
• Cada molécula de glicose que entra na glicólise (2 moléculas 
de piruvato) e com o O2 (2 moléculas de Acetil-CoA). Cada 
molécula de glicose dá duas voltas no ciclo de Krebs. 
 
• A formação do o acetil CoA é que dará início ao ciclo de 
Krebs. Ele pode ser formado pela degradação de carboidratos, 
gorduras e proteínas. 
 
• A extração de energia restante prossegue quando o piruvato é 
transformado irreversivelmente em acetil-CoA (ácido acético) 
 
 
 
 Ciclo de Krebs 
 
• A principal função: 
 
– Completar a oxidação dos macronutrientes. 
 
• Outra função: 
 
– Remover hidrogênios e energia associada a eles de vários substratos 
 
• Produto final: CO2 + H2O 
 
 
 
1. Piruvato clivado -> Acetil-
CoA / CO2 desprezado 
2. Acetil CoA + oxaloacetato -> 
citrato 
Várias reações regeneração do 
oxaloacetato + CO2 -> via 
recomeça 
 3. 2 H+ transferem os elétrons 
-> NAD para formar 1 molécula 
de carbono. 
 PIRUVATO + NAD + CoA -> 
Acetil CoA + CO2 + NADH + H+ 
 Acetil CoA libera: 2CO2 e 4H+ 
 A cada volta é formado 3 
moléculas de NADH e 1 de 
FADH 
 Cada par de elétrons do NADH 
forma 3 ATPs e para cada de 
FADH 2ATPs. (NADH mais rico 
em ATP que o FADH) 
 Formação da guanosina 
trifostato (GTP) – fosforilação 
no substrato. Alta energia. 
Formação de ATP. Pequena 
quantidade de energia. 
 Cadeia transportadora de elétrons 
 Durante a glicólise e o ciclo 
de Krebs há liberação de íons 
H+ no interior da célula. 
 Se o H+ permanecer na célula 
o meio se tornaria 
excessivamente ácido. 
 
O QUE ACONTECE COM ESSE 
HIDROGÊNIO? 
 Cadeia transportadora de elétrons 
• As enzimas desidrogenases 
(NAD e FAD)catalisam a 
liberação de hidrogênio pelo 
substrato nutriente 
• NAD aceita elétrons 
provenientes do H2 -> 
ganha 1 hidrogênio e 2 
elétrons -> reduzido a NADH 
+ H+(líquido celular) 
• FAD também funciona como 
aceitador de elétrons -> 
aceita 2 H+ -> FADH2 
 
• NADH e FADH2 -> moléculas 
ricas em energia com alto 
potencial de transferência 
de energia. 
 
 
 Cadeia transportadora de elétrons 
• Citocromos (carreadores 
de elétrons – ferro-
proteína) passam a seguir 
os pares de elétrons 
carreados pelo NADH e 
FADH2 
• Nos citocromos teremos a 
porção oxidada (férrico) e 
redutora (ferroso) 
• Ferro férrico -> ferro 
ferroso -> doa elétrons 
para o próximo citocromo 
até o final da cadeia. 
• Por fim os citocromos 
transferem elétrons -> 
redução -> oxigênio -> 
formação da H2O 
• NAD e FAD são reciclados. 
 
 
 Cadeia transportadora de elétrons 
• Esse transporte de elétrons constituem a cadeia respiratória 
(citocromo) -> via final na qual H2 se transforma em O2 
• Cada par de H2 -> 2 elétrons 
 redução de 1 átomo de oxigênio 
 Formação da H2O 
 
Passagem de elétrons por 5 citocromos -> energia liberada para 
refosforilar ADP em ATP. 
 
• O O2 é o ultimo receptor de elétrons na cadeia de transporte, 
possui o maior potencial de ser reduzido. 
 
• O2 aciona a cadeia respiratória e outras reações catabólicas 
necessitando continuamente de NAD+ e FAD 
 
 
O QUE ACONTECE COM ESSE 
HIDROGÊNIO? 
• Resumindo: 
 
– Combinação de H+ + NAD e FAD 
– Transportadas para a cadeia de transporte de elétrons (prótons e 
elétrons) 
– Final da cadeia: H+ se combina com o O2 para formar a H2O -> impede 
a ACIDIFICAÇÃO. 
– Elétrons separados dos H+ participam de uma sequencia de reações -> 
fosforilação do ADP -> formação do ATP. (fosforilaçao oxidativa) 
 
Fosforilação Oxidativa 
• Energia nas reações de 
transporte de elétrons 
bombardeia os prótons através 
da membrana mitocondrial 
interna para o espaço 
intermembranoso. 
• Torna possível o mecanismo de 
acoplamento (ADP + Pi) 
• Hipótese quimiosmótica – 
bombear os hidrogênios através 
da membrana mitocondrial 
interna. -> acúmulo de H+ 
(energia) para formar ATP. 
 
VIA Enzima limitadora 
de velocidade 
Estimuladores Inibidores 
Sist. ATP - CP Creatina cinase ADP ATP 
Glicólise Fosfofrutoquinase AMP, ADP, Pi, pH ↑ ATP, CP, citrato, 
pH↓ 
Ciclo de Krebs Isocitrato 
desidrogenase 
ADP, Ca++, NAD ATP, NADH 
Cadeia 
Transportadora de 
elétrons 
Citocromo oxidase ADP, Pi ATP 
Perguntas 
• Como é a produção e capacidade do sistema 
aeróbico? 
• Quais as vias metabólicas aeróbicas? 
• Quais as três etapas da via aeróbica? 
• O ácido pirúvico no final da glicólise aeróbica irá 
se transformar em que composto? 
• Onde ocorre o ciclo de Krebs? 
• Qual a função do ciclo de Krebs? 
• Qual o produto final?