ciclo do ácido citrico

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PROF(A). MALENA GADELHA
CICLO DO ÁCIDO 
CÍTRICO (CICLO 
DE KREBS)
- Pode ser chamada também de ácidos tricarboxílicos
- A glicólise não é mais que o 1o estágio da oxidação completa 
da glicose.
- Ocorre na matriz mitocondrial – piruvato é transportado para 
o interior da mitocôndria
- O piruvato formado na glicólise será oxidado (por completo) 
a CO2 e H2O (fase aeróbica do catabolismo é chamada de 
respiração – via cíclica)
CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO (CICLO DE KREBS)
Envolve o consumo de O2 e a formação de CO2 pelas células
- Carboidratos, ácidos graxos e vários aminoácidos 
produzem piruvato serão degradados ao grupo acetil do 
acetil-CoA.
- O Acetil-CoA é o ponto de convergência do metabolismo 
de carboidratos, aminoácidos e ácidos graxos.
CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO (CICLO DE KREBS)
O piruvato é 
transportado do citosol
para o interior da 
mitocôndria através de 
uma proteína 
transportadora 
(simporte de piruvato-
H+)
CICLO DE KREBS
N
o
 c
it
o
ss
o
l
N
a 
 m
it
o
cô
n
d
ri
a 
1. Oxidação dos 
compostos orgânicos
forma grupo acetil da 
Acetil-CoA
2. Oxidação do acetil-CoA
ENERGIA liberada é 
conservada nos 
transportadores de elétrons 
reduzidos
NADH e FADH2
3. Fosforilação oxidativa
Transferência de e- para o O2 
Cadeia transportadora
de elétrons
Conservação de energia 
fosforilação oxidativa
CICLO DE KREBS
CICLO DE KREBS
1. Oxidação do Piruvato a Acetil-CoA e CO2
Descarboxilação oxidativa: um processo irreversível de oxidação no
qual o grupo carboxila é removido do piruvato na forma de uma
molécula de CO2 e os 2 carbonos remanescentes tornam-se o
grupo acetil do acetil-CoA.
A reação global catalisada pelo complexo da piruvato desidrogenase.
NADH formado 
transfere seus e- para 
cadeia transportadora 
elétrons
CICLO DE KREBS
1. Síntese de Acetil-CoA: 1-Descarboxilação oxidativa do piruvato
A acetil-CoA é formada a partir da descarboxilação oxidativa do 
piruvato, realizada sequencialmente pela piruvato desidrogenase –
PDH (complexo multienzimático de 3 enzimas), na matriz 
mitocondrial: 
(E1) Desidrogenase pirúvica (grupo prostético TPP) 
(E2) Dihidrolipoil transcetilase (grupo prostético Lipoamida) 
(E3) Dihidrolipoil desidrogenase (grupo prostético FAD) 
e 5 coenzimas: 
Tiamina pirofosfato (TPP) – reage com o piruvato
Lipoamida (ác. lipóico)– aceita grupo acetil e transfere-o para o CoA
CoA (coenzima A)– aceita grupo acetil
FAD (flavina adenina dinucleotídeo)– aceita equivalentes redutores
NAD+ – aceita equivalentes redutores 
CICLO DE KREBS
A tiamina (vitamina B1) não é sintetizada nem armazenada em 
quantidades significativas pelos tecidos da maioria dos vertebrados.
Deve estar na 
dieta
BERIBÉRI
Doença que resulta da deficiência dietética de 
tiamina caracterizada pela perda parcial de 
funções neurais. Dor, paralisia e atrofia dos 
membros inferiores, falência cardíaca e edema 
fazem parte do quadro.
Deficiência de 
tiamina
Incapacidade de 
oxidar o piruvato
Cérebro: obtém toda a sua 
energia pela oxidação 
aeróbica da glicose
Populações que se alimentam de arroz branco ou indivíduos que ingerem grandes 
quantidades de bebidas alcoólicas.
1. Formação de citrato pela citrato sintase.
- O grupo acetil é transferido para o oxalacetato para formar o 
citrato, um composto com 6C. 
- Condensação do Oxaloacetato com Acetil CoA e formação do 
citrato pela acção da enzima SINTASE DO CITRATO
acetil-CoA oxaloacetato
citrato
sintase
citrato
2. Formação do isocitrato via cis-aconitato
- Aconitase: Esta enzima catalisa a isomerização do citrato
removendo e adicionando água ao cis-aconitate em diferentes 
posições. O isocitrato é consumido rapidamente no próximo 
passo.
É um ácido 
tricarboxílico 
que não se 
dissocia do sítio 
ativo
desidratação hidratação
isocitratocitrato
cis- aconitato
3. Isocitrate desidrogenase: Oxidação do isocitrato em α-
cetoglutarato e CO2. 
isocitrato
Isocitrato
desidrogenase
-cetoglutarato
Descarboxilação
oxidativa
• A reação produz o primeiro CO2 e NADH do ciclo 
• O primeiro CO2 é componente do oxaloacetato e não da acetil-CoA
4. Oxidação do -cetoglutarato a succinil-CoA e CO2. 
-cetoglutarato
• Oxidação do α -cetoglutarato em Succinil Co-A e CO2. 
Descarboxilação oxidativa pela α-cetoglutarato desidrogenase
liberando NADH. Esta enzima forma um complexo, onde o aceptor de 
elétrons é o NADH.
Novamente, o carbono do CO2 entrou no ciclo como um componente do 
oxaloacetato, e não da acetil-CoA
Complexo da
-cetoglutarato
desidrogenase
Descarboxilação
oxidativa
Carreador do 
grupo succinil
succinil-CoA
5. Conversão do succinil-CoA em succinato. 
• Succinil-CoA sintetase: o succinil-CoA tem uma energia livre padrão 
na ligação tioéster. O rompimento desta ligação libera energia 
suficiente para a formação de ATP ou GTP.
succinil-CoA succinato
desuccinil-CoA
sintetase
GDP + ATP GTP + ADP
O resultado final da atividade de qualquer isoenzima da succinil-CoA sintetase
é a conservação de energia na forma de ATP.
5. Conversão do succinil-CoA em succinato. 
• Succinil-CoA sintetase: o succinil-CoA tem uma energia livre padrão 
na ligação tioéster. O rompimento desta ligação libera energia 
suficiente para a formação de ATP ou GTP.
succinil-CoA succinato
desuccinil-CoA
sintetase
6. Conversão do succinil-CoA em succinato. 
succinato
succinato
desidrogenase
fumarato
- Succinato desidrogenase: faz a oxidação do succinato em fumarato, 
liberando FADH2. 
- A enzima succinato desidrogenase está ligada à membrana interna
da mitocôndria
- Nos eucariotos, a succinato desidrogenase está firmemente
ligada à membrana mitocondrial interna; nos procariotos ela é
ligada a membrana plasmática. É a única enzima do ciclo do
ácido cítrico ligada à membrana.
- O malonato, um análogo do succinato, é um potente inibidor
competitivo da succinato desidrogenase, logo é um
bloqueador do ciclo do ácido cítrico.
7. Hidratação do fumarato para produzir malato. 
L- malatofumarato
- Fumarase: faz a hidratação do fumarato em malato
8. A oxidação do malato a oxaloacetato. 
L- malato Oxaloacetato
- L-Malato desidrogenase: faz oxidação do malato em oxalacetato. É 
uma enzima NAD-dependente. Esta reação é rapidamente consumida 
para o próximo passo na formação do citrato. Assim, as concentrações 
de oxalacetato são reduzidas no ciclo.
malato
desidrogenase
Cada volta do
ciclo do ácido
cítrico produz
três NADH e
um FADH2,
bem como um
GTP (ou um
ATP).
Dois CO2 são
produzidos nas
reações de
descarboxilação
oxidativa.