Ciclo de Krebs [Modo de Compatibilidade]

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Ciclo de Krebs e 
Interações Metabólicas
Citosol
CitoplasmaGlicólise
Ciclo de 
Krebs
Ciclo de KrebsCiclo de Krebs
• Ciclo do Ácido Cítrico ou ciclo do Ácido Tricarboxílico
• Hans Krebs pesquisador que desvendou as reações do ciclo
• O Ciclo de Krebs ocorre na MATRIZ MITOCONDRIAL.
• Composto de 8 reações oxidativas que só ocorrem em condições
AERÓBICAS.AERÓBICAS.
• No Ciclo de Krebs, o piruvato proveniente da degradação da glicólise
é degradado até CO2.
• Em cada volta do ciclo são produzidos:
• Apenas 1 ATP
• 3 NADH e 1 FADH2
• 2 moléculas de CO2 – liberadas para o meio
• NADH e FADH2 seguem para síntese de ATP na Cadeia
Transportadora de Elétrons e Fosforilação Oxidativa
Complexo da Piruvato 
Desidrogenase
Transformação do Piruvato em Acetil-CoA
• Piruvato é translocado a partir do citosol para a mitocôndria: Transportador
PIRUVATO TRANSLOCASE
• Antes de entrar no Ciclo de Krebs, o piruvato é descarboxilado para formar
ACETIL-CoA
• Enzimas que convertem piruvato a acetil-CoA: Complexo Piruvato Desidrogenase:
complexo formado por 3 enzimas e 5 coenzimas (grupos prostéticos): TPP, NAD+,
FAD, Coenzima A e Lipoato.
• Na conversão do piruvato a Acetil-CoA são formadas: 2 CO2 e 2 NADH
CO2
NADH
CO2
2
2 2
2
Complexo da Piruvato Desidrogenase
Composta por 3 enzimas unidas:
• Piruvato desidrogenase (E1) - coenzima Tiamina Pirofosfato (TPP) –
vitamina tiamina
• Diidrolipoamida acetiltransferase (E2) - coenzimas Lipoato e
Coenzima A – vitaminas ácido lipóico e pantotenato,
• Diidrolipoamida acetiltransferase (E2) - coenzimas Lipoato e
Coenzima A – vitaminas ácido lipóico e pantotenato,
respectivamente.
• Diidrolipoamida desidrogenase (E3) - coenzimas FAD e NAD+ -
riboflavina e niacina, respectivamente
COENZIMA A
Passo 1 – Formação do Citrato
• Reação de Condensação: oxaloacetato + acetil-CoA = citrato
• Enzima: citrato sintase
• Coenzima: coenzima A
Passo 2- Isocitrato
• Conversão do citrato a isocitrato
• Enzima: aconitase
Passo 3 - αααα-Cetoglutarato
• Reação de Descarboxilação do isocitrato a α -cetoglutarato
• Enzima: isocitrato desidrogenase
• Ocorre a descarboxilação oxidativa do isocitrato com
redução de um NAD+ a NADH + H+ e liberação de CO2
Passo 4 - Succinil -CoA
• Segunda descarboxilação:
• Enzima: Complexo α-cetoglutarato desidrogenase
• Esta enzima é virtualmente idêntica à piruvato desidrogenase
• Emprega 5 coenzimas - TPP, coenzima A, lipoato, NAD+, FAD
• Redução de NAD+→NADH
• Liberação de CO2
Passo 5 - Succinato
• Conversão do succinil-CoA a succinato
• Enzima succinil-CoA sintetase
• A hidrólise do succinil-CoA libera energia para síntese de GTP
(análogo ao ATP)
• A enzima nucleosídio difosfato quinase converte o GTP em ATP:
GTP + ADP �GDP + ATP
Passo 6 - Fumarato
• Oxidação do succinato a fumarato
• FAD está ligado a esta enzima
• Os elétrons retirados do succinato reduzem o FAD→FADH2
Passo 7 - Malato
• Hidratação do fumarato a malato
• Catalisada pela fumarase (fumarato hidrolase)
Passo 8 - Oxaloacetato
• Oxidação do malato a oxaloacetato
• Catalisada pela malato desidrogenase
• Oxidação dependente de NAD+ - redução a NADH + H+
Resultado do Ciclo de Krebs
-No ciclo de Krebs ocorrem 8
reações enzimáticas.
-Ao final de cada ciclo o Acetil-
CoA é oxidado a:
- 2 moléculas de CO2
- 3 NADH
- 1 FADH2
- 1 ATP
Porém, como em cada ciclo
entram 2 moléculas de Acetil-
CoA no final são produzidos:
- 4 moléculas de CO2
- 6 NADH
- 2 FADH2
- 2 ATP
REAÇÃO GLOBAL DO CICLO DE KREBS
Acetil-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2 H20 �
HS-CoA + 3NADH + 2H+ + FADH2 + 1 GTP + 2 CO2
Como da glicólise resultaram 2 piruvatos, houve a geração deComo da glicólise resultaram 2 piruvatos, houve a geração de
2 acetil-CoA. Assim, a equação do Ciclo de Krebs é:
2 Acetil-CoA + 6 NAD+ + 2 FAD + 2 GDP + 2 Pi + 4 H20 �
2 HS-CoA + 6 NADH + 6 H+ + 2 FADH2 + 2 GTP + 4 CO2
Balanço Final da Glicólise e do 
Ciclo de Krebs
10 NADH
2 FADH2
4 ATP
2 FADH2
Funções Anabólicas do Ciclo de Krebs
• Anabolismo: síntese de biomoléculas (proteínas, lipídios, carboidratos, nucleotídeos)
• O Ciclo de Krebs só funciona como via de oxidação de moléculas na PRESENÇA DE
OXIGÊNIO.
• ORGANISMOS ANAERÓBICOS
• apresentam o Ciclo de Krebs, mas é incompleto e utilizado somente para a síntese
de biomoléculas - ANABOLISMO
• Os intermediários do ciclo de Krebs (citrato, isocitrato, α-cetoglutarato, succinil-
CoA, succinato, fumarato, malato e oxaloacetato) podem ser utilizados comoCoA, succinato, fumarato, malato e oxaloacetato) podem ser utilizados como
precursores em vias biossintéticas.
- Somente as três primeiras reações do ciclo são idênticas àquelas da via oxidativa:
citrato � isocitrato � α-cetoglutarato (sentido horário).
- As demais reações estão no sentido inverso da via oxidativa: enzimas sintetizam
oxaloacetato � malato � fumarato � succinato� succinil-coA.
• Esses compostos são precursores para síntese de aminoácidos, nucleotídeos, grupos
heme, glicose e lipídios nos organismos anaeróbicos.
Organismos Anaeróbicos
Compostos 
sintetizadores de 
biomoléculas: 
aminoácidos, aminoácidos, 
lipídios, 
nucleotídeos, 
glicose, grupos 
heme, entre outros
Organismos Aeróbicos
CICLO DE KREBS
VIA 
ANFIBÓLICA
Vias Catabólicas Vias AnabólicasVias Catabólicas Vias Anabólicas
Aminoácidos
Ácidos Graxos
Carboidratos
Aminoácidos
Nucleotídeos
Ácidos Graxos
Oxidação Síntese
Acetil-CoA CO2 e H2O
• Nos organismos aeróbicos o ciclo de Krebs é uma via ANFIBÓLICA, ou
seja, serve tanto para processos anabólicos (biossíntese de substâncias)
como catabólicos (oxidação, degradação de substâncias).
• Na oxidação, as biomoléculas como carboidratos (glicose), aminoácidos e
ácidos graxos, são convertidos a Acetil-CoA. O Acetil-CoA entra no
Organismos Aeróbicos
Ciclo de Krebs e é convertido em CO2 e água.
• Na biossíntese das biomoléculas: os intermediários do Ciclo de Krebs
(oxaloacetato, succinil-CoA, α-cetoglutarato, citrato) são precursores
na síntese de várias biomoléculas como aminoácidos, lipídios,
carboidratos, ácidos nucléicos, porfirinas, grupos heme, etc.
REAÇÕES DE BIOSSÍNTESE DOS INTERMEDIÁRIOS DO CICLO DE KREBS
• Reações Anapleróticas: são 
reações que repõem os 
intermediários do Ciclo de Krebs 
que foram empregados nas reações 
de biossíntese.
• Algumas das reações anapleróticas 
mais importantes estão na tabela 
abaixo: 
Reações 
Anapleróticas
Fígado e rins
Plantas superiores, leveduras e 
bactérias
Amplamente distribuída 
entre eucariotos e 
procariotos
Coração e músculos esqueléticos
abaixo: 
FAD �VITAMINA RIBOFLAVINA
O FAD (Flavina Adenina Dinucleotídeo) tem origem na vitamina RIBOFLAVINA,
também conhecida como vitamina B2.
Deficiência: rachaduras nos cantos da boca e nariz, estomatite, coceira e ardor nos
olhos, inflamações das gengivas com sangramento, língua arroxeada, pele seca,
depressão, catarata.
Fontes: laticínios, carnes, peixes, aspargos, brócolis, frango e espinafre.
A Coenzima A tem origem na vitamina ácido pantotênico ou vitamina B5.
COENZIMA A �ÁCIDO PANTOTÊNICO
A Coenzima A tem origem na vitamina ácido pantotênico ou vitamina B5.
Deficiência:fadiga; fraqueza muscular, perturbações nervosas, anorexia, diminuição
da pressão sanguínea.
Fontes: pólen, levedo, gérmen de trigo, frutas e legumes
LIPOATO �VITAMINA ÁCIDO LIPÓICO
A coenzima lipoato tem origem na vitamina ácido lipóico.
Carência: Não há relatos
Fontes: Batatas, carne vermelha, fígado, germe de trigo, levedo de cerveja.