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Ciclo de Krebs

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Ciclo de Krebs

O Ciclo de Krebs, também conhecido como Ciclo dos Ácidos Tricarboxílicos e Ciclo do Ácido Cítrico, refere-se a uma série de reações anabólica e catabólica, com objetivo de produzir energia para as células. Essa é uma das três etapas do processo de respiração celular. Nas células eucariontes, o Ciclo de Krebs ocorre em grande parte na matriz da mitocôndria, já nos organismos procariontes essa etapa acontece no citoplasma. Essas reações são parte do metabolismo dos organismos aeróbicos - que utilizam oxigênio na respiração celular. 

Oxidação do Ácido Pirúvico

As moléculas de ácido pirúvico resultantes da degradação da glicose penetram no interior das mitocôndrias, onde ocorrerá a respiração propriamente dita. Cada ácido pirúvico reage com uma molécula da substância conhecida como coenzima A, originando três tipos de produtos: acetil-coenzima A, gás carbônico e hidrogênios. O CO2 é liberado e os hidrogênios são capturados por uma molécula de NADH2 formadas nessa reação.

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(Fonte sobiologia)

Respiração celular

Na perspectiva da bioquímica, a respiração celular é momento em que acontecem reações de quebra das ligações entre as moléculas gerando energia, a qual é aproveitada pelas células para realização de atividades vitais ao organismo.

Na respiração aeróbica, utilizada pela maioria dos seres vivos, é realizada a quebra da glicose, gerada na fotossíntese pelos organismos produtores e adquirida por meio da alimentação pelos consumidores.

Tudo isso é realizado em três etapas: a Glicólise, o Ciclo de Krebs e a Fosforilação Oxidativa ou Cadeia Respiratória, que levam à produção de gás carbônico, água e moléculas de adenosina trisfofato (ATP).

Fases do Ciclo de Krebs 

O ciclo de Krebs é um circuito fechado, isto é, a molécula formada na última fase será utilizada na primeira. Veja abaixo o resumo dessas reações:

Primeira etapa: o acetilcoenzima A (acetil CoA), gerado na glicólise, se liga a uma molécula com quatro carbonos denominada de oxaloacetato, liberando o grupo CoA e gerando uma molécula com seis carbonos chamada de citrato.

Segunda etapa: o citrato é convertido no isômero isocitrato. Na verdade, essa fase ainda subdivide-se em duas: a remoção (2a) e a adição (2b) de uma molécula de água. Por isso é comum um Ciclo de Krebs com nove fases.

Terceira etapa: o isocitrato que foi gerado passa por oxidação e gera uma molécula de dióxido de carbono, restando então uma molécula com cinco carbonos chamada de alfacetoglutarato. Nessa etapa, a nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD+) é reduzida e gera a NADH. 

Quarta etapa: essa etapa é semelhante a anterior, porém o alfacetoglutarato sofre oxidação e o NAD+ é reduzido à NADH, fornecendo uma molécula de dióxido de carbono. A molécula que sobrou com quatro carbonos se liga à Coenzima A, gerando a succinol CoA. 

Quinta etapa: o CoA do succinil CoA é substituído por um grupo de fosfato, que logo após é movido para o difosfato de adenosina (ADP) para formar o trifosfato de adenosina (ATP).

Algumas células utilizam a guanosina disfofato (GDP) no lugar da AD, formando como produto a guanosina trifosfato (GTP). A molécula de quatro carbonos formada nessa etapa é chamada de succinato.

Sexta etapa: consequentemente, o succinato gera mais uma molécula de quatro carbonos chamada de fumarato. Nessa reação, dois átomos de hidrogênio são transportados para FAD, gerando FADH2. 

O FADH2 pode transferir seus elétrons imediatamente para a cadeia transportadora, pois a enzima que atua nessa etapa está localizada na membrana interna da mitocôndria.

Sétima etapa: nessa etapa, água é adicionada à molécula de fumarato que, consequentemente, é transformada em outra molécula de quatro carbonos denominada de malato.

Oitava etapa: dando fim ao ciclo de Krebs, o oxaloacetato, o composto de quatro carbonos inicial, é regenerado através da oxidação do malato. Além disso, uma nova molécula de NAD+ é reduzida para NADH. Um novo ciclo recomeça.