Ciclo ácido citrico CORRIGIDO

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CICLO DO ÁCIDO CITRICO
Fonte: 	OCTOBER 2012 Molecule of the Month by David Goodselll. Disponível em: <http://www.rcsb.org/pdb/101/motm.do?momID=154 >. Acesso em: 11/03/2015.
Tradução: 	Ana Laura de Oliveira; Carolina de Souza Caetano.
Palavras-chave: ciclo tricarboxílico, ciclo de Krebs, ciclo de ácido cítrico, complexos multienzima.
Introdução
O Ciclo do Ácido Cítrico, conhecido também como Ciclo do Ácido Tricarboxílico, localiza-se no centro do metabolismo celular, com grande importância tanto no processo de produção de energia como no de biossíntese. Este processo finaliza o trabalho de quebra de açúcares iniciado na glicólise e abastece a produção de ATP no processo. Tem ponto de importância central nas reações de biossíntese, providenciando intermediários que são usados na construção de aminoácidos e outras moléculas. As enzimas do Ciclo de Ácido Cítrico são encontradas em toda células que utilizam oxigênio e até em células que não utilizam. Os exemplos incluídos aqui são retirados de vários organismos.
Oito Reações 
As oito reações do Ciclo do Ácido Cítrico utilizam uma pequena molécula - oxaloacetato - como um catalisador. O ciclo inicia com a adição de um grupo de acetila no oxaloacetato, então em oito passos, o grupo de acetila é completamente quebrado, recuperando a molécula de oxaloacetato para outra rodada. Numa típica torção biológica, não é tão simples assim. Você até pode imaginar que as enzimas fizessem brotar dois átomos de carbono no grupo de acetila, usando o oxaloacetato como portador conveniente. Entretanto, ao rotular cuidadosamente esses átomos de carbono nestas moléculas, cientistas descobriram que as coisas podem ficar um pouco mais confusas, e esses dois átomos de carbono na primeira molécula de oxaloacetato são partes que se desprenderam do dióxido de carbono. Então, no final do ciclo, os átomos de acetato originais são misturados novamente para recriar a molécula de oxaloacetato.
Casa de Energia 
O Ciclo de Ácido Cítrico fornece aos elétrons que abastecem o processo de fosforização oxidativa - nossa maior fonte de ATPs e energia. Com a quebra do grupo de acetila, elétrons são estocados no portador NADH e entregues ao Complexo I. Esses elétrons então abastecem a produção de uma gradiente de prótons por duas bombas de prótons: citocroma bc1 e citocroma c oxidase. Essa gradiente de prótons então fornece energia para a rotação de síntese de ATPS, construindo ATPs. Tudo isso acontece na nossa mitocôndria - as enzimas do ciclo do ácido cítrico estão dentro da mitocôndria e as bombas de proteínas estão na membrana mitocondrial.
Síntese de Citrato 
O ciclo inicia com a enzima de síntese de citrato, mostrado aqui no verbete 1cts. O complexo de desidrogenase de piruvato, anteriormente ligou o grupo de acetila ao portador da coenzima A, que se mantém em forma ativa. Síntese de citrato aparece fora do grupo de acetila e se junta com à uma molécula de oxaloacetato, formando ácido cítrico. As enzimas abrem e fecha envolta dessas moléculas durante a reação - para explorar as estruturas, dê uma olhada na Molécula do Mês em síntese de citrato.
Aconitase
O citrato formado no primeiro passo é bastante estável, então o segundo passo transporta um oxigênio para criar uma molécula de isocitrato mais reativa. Aconitase, mostrado no verbete 7acn, faz essa reação de isomerização, com ajuda de um núcleo de ferro-enxofre. Para explorar esta reação, dê uma olhada na Molécula do mês em Aconitase.
Desidrogenase de Isocitrato 
O real trabalho começa no terceiro passo do ciclo. Desidrogenase de isocitrato, mostrado no verbete 3blw, retira um dos átomos de carbono, formando dióxido de carbono e transferindo os elétrons para o NADH. Para explorar esta molécula em mais detalhes, dê uma olhada na Molécula do mês em Isocitrato desidrogenase.
Complexo de Desidrogenase 2-oxoglutarato
O próximo passo é realizado por um grande complexo de multienzimas, similares ao complexo de desidrogenase de piruvato. Muitas coisas acontecem nesse complexo. Outro átomo de carbono é liberado como dióxido de carbono, elétrons são transferidos para o NADH e a parte restante da molécula se conecta com a coenzima A. O complexo é composto de três enzimas separadas, todas conectadas com amarras flexíveis. A ilustração mostrada aqui inclui apenas umas poucas moléculas amarradas - no complexo mesmo, o núcleo central é envolto de 24 enzimas. A ilustração utiliza vários verbetes: 1e2o, 1bbl, 1pmr, 2eq7, and 2jgd.
Síntetase Succinil – CoA
O quinto passo é o único no ciclo que o ATP é produzido diretamente. A conexão entre succinato e a coenzima A é instável, e providência a energia suficiente para a construção de uma molécula de ATP. Na mitocôndria, a enzima (mostrada no verbete 2fp4) cria GTP na reação, que é prontamente convertida para ATP pelas enzimas de nucleosídeo difosfato cinase. Uma forma similar de sintetase succinil - coa é encontrada no citoplasma, que utiliza ATPs e crê-se que está mais envolvida na reação oposta, de criação de succinil 0 coa para uso de tarefas Biosintética. Uma forma bacterina de enzima dependente de ATP está mostrada no verbete 1cqi.
Desidrogenase de Succinato
O sexto passo é realizado por um complexo de proteínas que é ligado a membrana da mitocôndria. Ele conecta as tarefas do ciclo do ácido cítrico diretamente para a cadeia de transportes do elétron. Primeiro extraindo átomos de hidrogênio do succinato, transferindo eles para o portador FAD. Com a ajuda de muitos núcleos de ferro-enxofre e de uma “heme”, eles então são transferidos para o portador móvel ubiquinona, para o transporte da citocroma bc1. O complexo mostrado aqui é de uma bactéria, e pode ser visto no verbete 1nek. 
Fumarase
O sétimo passo é realizado pela fumarase, que adiciona água na molécula e a prepara para o último passo. Uma forma bacteriana da enzima é mostrada no verbete 1fuo. Nas nossas células, a enzima pode ser encontrada tanto na mitocôndria, que executa suas tarefas no ciclo de ácido cítrico, como no citoplasma, que se acredita executar suas tarefas na biossíntese e surpreendentemente, na resposta de dano ao DNA. Contudo, nossas células tem apenas um gene para a enzima, então um processo complexo baseado no “timing’’ de criação de proteína normalmente atinge a maioria das enzimas na mitocôndria, deixando poucas para o citoplasma.
Desidrogenase de Malato
O último passo do ciclo do ácido cítrico recria o oxaloacetato, transferindo os elétrons para o NADH no processo. Desidrogenase do malato pode ser encontrada tanto na mitocôndria como no citoplasma - a forma da mitocôndria pode ser mostrada no verbete 1mld e a do citoplasma no 5mdh. Juntas, eles ajudam a resolver o importante problema da produção de energia: alguns NAD Boa tarde professor Renatoh são produzidos pela glicólise, mas não pode atravessar diretamente à mitocôndria para produção de energia. Ao invés disso, as duas formas de desidrogenase de malato formam uma “lançadeira” No citoplasma, NADH é usado para converter oxaloacetato para malato. Então, malato é transportado para a mitocôndria e usado para recriar NADH por conversão do malato em oxaloacetato.