Material Bioquimica 2 - Ciclo de krebs

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Bioquímica 2
Edmilson Rodrigues da R Junior
Farmácia - UFAL
Respiração celular: 
Antes de entendermos o ciclo de Krebs precisamos compreender alguns conceitos: 
A fim de produzir energia para manter as funções do organismo, é necessário “queimar” algum tipo de combustível. Da mesma forma que um motor consome gasolina as células vivas consomem glicose para funcionar. 
Glicose entra como combustível para reagir com oxigênio
Energia é produzida para alimentar a célula. 
Mas como essa energia é produzida e armazenada?
Respiração celular: 
Definindo mais alguns conceitos: 
O processo de queimar um combustível será chamado oxidação daqui para frente. A oxidação se baseia em remover elétrons de uma molécula como a glicose. 
Você pode pensar no elétron como uma pequena carga negativa, a transferência desta carga entre as moléculas produz energia, da mesma forma que movimentar uma carga produz energia elétrica.
 Mas como essa energia pode ser armazenada? 
A glicose é oxidada transferindo seus elétrons para duas moléculas de NAD e produzindo 2 moléculas de ATP. 
Antes mesmo de chegar ao ciclo de Krebs a glicose é parcialmente oxidada até piruvato. 
Transportadores de elétrons e ATP: 
A fim de armazenar a energia liberada na oxidação, 3 moléculas são essenciais no metabolismo energético: ATP, e FAD
A molécula da ATP tem a capacidade de armazenar a energia produzida numa ligação química e liberar esta energia em outro local. (Pense no ATP como uma molécula-Pilha) 
Ao oxidar a glicose, os elétrons liberados são armazenados em dois tipos de transportadores de elétrons, o e Moléculas especializadas em capturar e transportar elétrons. 
Na imagem ao lado, esta exemplificado a transferência de um elétron da glicose para o . 
O que aprendemos até aqui? 
Glicose pode ser oxidada liberando energia.
Logo ao chegar a célula a glicose é “pré-oxidada” sendo dividida em duas moléculas de piruvato (Esse processo é chamado de glicolíse). 
Ao ser oxidada podemos transferir os elétrons da glicose para transportadores específicos para isso conhecidos como e FAD 
E podemos armazenar a energia conseguida com esses elétrons numa molécula chamada de ATP para usarmos mais tarde quando nossas células precisarem de energia. (De forma similar a quando seu celular armazena energia numa bateria para utilizar depois)
Mas então, cadê o ciclo? 
O Ciclo de Krebs: 
A primeira etapa da oxidação (Conhecida como glicolíse) não extrai toda energia que a glicose pode oferecer, mas produz o piruvato que será um dos “combustíveis” para o ciclo de Krebs. 
O Ciclo de Krebs é chamado de ciclo porque a molécula que inicia o processo chamada oxaloacetato é produzida novamente no final do ciclo, podendo recomeçar o processo. 
O piruvato será convertido em uma molécula de Acetil-CoA sendo consumido no ciclo. 
O Ciclo de Krebs pode ser resumido omitindo vários passos em : 
Oxaloacetato
Oxaloacetato 
Acetil-CoA +
+ 6 NADH + 2FADH2
O Ciclo de Krebs: 
Mas qual a função deste ciclo? Perceba que varias moléculas de NADH e FADH2 são produzidas (NADH e FADH2 são o e FAD após capturarem elétrons). 
Lembra que moléculas de e FAD podem transportar elétrons? No processo de oxidação transportar elétrons é quase um sinônimo de transportar energia! Ou seja, estas moléculas podem ser oxidadas gerando energia. 
A importância do Ciclo de Krebs: 
O NADH e o FADH2 podem ser oxidados de maneira similar a glicose, sendo utilizados como combustível num processo conhecido como fosforilação oxidativa, utilizando os elétrons retirados do piruvato no ciclo de Krebs para gerar energia e armazenar em moléculas de ATP. 
Apesar de ser um processo longo, está é uma forma extremamente eficiente de gerar e armazenar energia! 
Detalhes sobre o Ciclo de Krebs: 
Além de gerar energia, o ciclo de Krebs fornece substrato para produzir varias moléculas uteis ao organismo. (Você pode interpretar substrato como os materiais usados para produzir uma molécula)
Varias moléculas podem ser desviadas do ciclo para servirem de substrato para varias reações importantes e atuar em outras funções da célula. 
Regulação do Ciclo de Krebs: 
O Ciclo de Krebs é tão importante ao ponto que é chamado de eixo metabólico da célula, dessa forma é importante que sua atividade possa ser controlada. 
O ciclo de Krebs deve ser ajustado para atender as demandas de ATP (energia) da célula
Quando há muitas moléculas de ATP, NADH e FADH2 indicando que a célula tem muita energia disponível, mecanismos que inibem a atividade do ciclo de Krebs são ativados. 
Quando há altas quantidades de moléculas de ADP (esta molécula é uma forma do ATP após “gastar” a sua energia armazenada) e piruvato, indicando que a célula tem combustível disponível mas não tem energia, mecanismos de ativação do ciclo de Krebs são acionados de forma a queimar os combustíveis metabólicos e produzir reservas de energia para a célula. 
Referências: 
 BERG, Jeremy M.; TYMOCZKO, John L.; STRYER, Lubert. Bioquímica . 7 ed. Rio De Janeiro: Editora Guanabara Koogan S.A., 2017.
J. G. Salway. Metabolismo passo a passo. 3ªed . Porto Alegre: Artmed, 2009.