ciclio do áciddo cítrico (1)

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O Ciclo do Ácido Citrico
Catabolísmo de proteínas, ácidos graxos e 
carboidratos nos três estágios da respiração celular
Produção de acetil-CoA
GlicoseAmino-
ácidos
Ácidos 
graxos
Piruvato
complexo da 
piruvato 
desidrogenase
Acetil-CoA
Catabolísmo de proteínas, ácidos graxos e 
carboidratos nos três estágios da respiração celular
Oxidação do Acetil-CoA Acetil-CoA
Carregadores de elétrons
Oxaloacetato Citrato
Ciclo do 
ácido 
cítrico
Reação geral catalisada pela piruvato desidrogenase
• 3 enzimas (complexo piruvato desidrogenase)
• 5 enzimas
complexo da piruvato desidrogenase
(E1 + E2 + E3)
Piruvato Acetil-CoA
Lipoato,
Piruvato entra na mitocôncdria via transportador;
É convertido em acetil-CoA pelo complexo da piruvato
desidrogenase na matriz mitocondrial;
Citosol
Piruvato
Acetil-CoA
Citrato
Oxaloacetato
Coenzima A = CoA
Coenzima AAcetil-CoA
Ácido pantotênico
Β-mercaptoetanol 
atilamina
Grupo tiol 
reativo
Adenina
3’-fosfoadenosina-difostato
Ribose 3’-
fosfato/
Ácido Lipóico
Cadeia polipeptídica de E2 
(diidrolipoiltransacetilase)
Forma 
acetilada
Àcido 
lipóico
Forma 
reduzida
Forma 
oxidada
Resíduo 
de Lisina 
da E2 
Piruvato
Lipoilisina 
oxidada
Lipoilisina 
reduzida
Lipoilisina 
oxidada
Descarboxilação oxidativa do piruvato para Acetil-
CoA pelo complexo piruvato desidrogenase
• E1 piruvato desidrogenase
• E2 diidrolipoil transacetilase
• E3 diidrolipoil desidrogenase
Reações do Ciclo de 
Krebs
Acetil-CoA
Citrato
Cis-aconitato
Isocitrato
α- cetoglutarato
Succinil-
CoA
Succinato
Fumarato
Malato
Ciclo do 
ácido 
cítrico
Oxaloacetato
1- condensação
2a- desidratação
2b- hidratação
3- descarboxilação
oxidativa
6- desidrogenação
4- descarboxilação
oxidativa
5- fosforilação a 
nível de substrato
7-hidratação
8- desidrogenação
Citrato 
sintase
aconilase
Isocitrato 
desidrogenase
Complexo da 
α-cetoglutarato 
desidrogenase
Succinil-
CoA 
sintetase
Succinato 
desidrogenase
fumarase
Malato 
desidrogenase
Reações do Ciclo 
de Krebs
1) FORMAÇÃO DO CITRATO:
citrato 
sintase
Acetil-CoA Oxaloacetato Citrato
2) FORMAÇÃO DO ISOCITRATO VIA cis-ACONITATO :
aconitase aconitase
Citrato Cis-aconitato Isocitrato
Reações do Ciclo 
de Krebs
3) OXIDAÇÃO DO ISOCITRATO À α-CETOGLUTARATO E CO2:
isocitrato 
desidrogenase
Isocitrato α- cetoglutarato
Reações do Ciclo 
de Krebs
4) OXIDAÇÃO DO DO α-CETOGLUTARATO A SUCCINIL-CoA E CO2
complexo da 
α-cetoglutarado 
desidrogenase
α- cetoglutarato Succinil-CoA
Reações do Ciclo 
de Krebs
5) CONVERSÃO DO SUCCINIL-CoA EM SUCCINATO:
succinil-CoA
sintetase
Succinil-CoA Succinato
Reações do Ciclo 
de Krebs
 Reação da succinil-CoA sintetase:
1. Um grupo fosforil ocupa o lugar da
CoA quando o succinil-CoA se liga
à enzima, formando o composto de
alta energia;
2. O succinil fosfato cede seu grupo
fosforil para um resíduo de His da
enzima formando um derivado de
alta energia;
3. O grupo fosforil é transferido desse
resíduo de His para o GDP (ADP).
succinil-CoA
sintetase
Succinil-CoA
Succinato
fosfoenzima
Succinil 
fosfato ligado 
a enzima
6) OXIDAÇÃO DO SUCCINATO A FUMARATO
Succinato desidrogenase
Succinato
Fumarato
Reações do Ciclo 
de Krebs
7) HIDRATAÇÃO DO FUMARATO PARA PRODUZIR MALATO
fumarase
Fumarato L- Malato
Reações do Ciclo 
de Krebs
8) OXIDAÇÃO DO MALATO A OXALOACETATO
malato 
desidrogenase
L- Malato Oxaloacetato
Reações do Ciclo 
de Krebs
Conservação de energia nas oxidações do Ciclo de 
Krebs
Ciclo do 
ácido cítrico
Malato
Oxaloacetato
Fumarato
Succinato
Succinil-CoA
α- cetoglutarato
Isocitrato
Citrato
Acetil-CoA
3 NADH
1 FADH2
1 GTP (ATP)
2 CO2
Conservação de energia nas 
oxidações do Ciclo de Krebs
5
Reação
Número de ATP ou de 
conezimas reduzidas 
formadas diretamente
Número de 
moléculas de ATP 
formadas ao final*
Glicose  Glicose-6-fosfato
Frutose-6-fosfato  Frutose-1,6-bifosfato
2 Gliceraldeído-3-fosfato  2 1,3-Bifosfogliccerato
2 1,3-Bifosfoglicerato  2 3-Fosfoglicerato
2 Fosfoenolpiruvato  2 Piruvato
2 Piruvato  2 Acetil-CoA
2 Isocitrato  2 α- cetoglutarato
2 α- cetoglutarato  2 Succinil-CoA
2 Succinil-CoA  2 Succinato
2 Succinato  2 Fumarato
2 Malato  2 Oxaloacetato
Intermediários do Ciclo de Krebs podem ser utilizados como 
precursores em muitas vias biossintéticas
Glicose
Aspartato
Asparagina
Pirimidinas
Porfinas, 
heme
Purinas
Glutamato
Pirivato
Citrato
Acetil-CoA
Malato
Oxaloacetato
Succinil-CoAPirivato
Ciclo de Krebs
α-cetoglutarato
Fosfoenolpiruvato 
(PEP)
Pirivato
carboxilase
Enzima 
málica
PEP 
carboxilase
PEP carboxiquinlase
Glicídios
Lipídios
Aminoácidos
Acetil-CoA
Aspartato Oxaloacetato
Histidina
Prolina
Hidroxiprolina
Arginina
Glutamato a-cetoglutarato
Isoleucina
Metionina
Valina
Propionato
Succinil-CoA
Tirosina
Fenilalanina
Fumarato
Reações anapleróticas
A medida que os intermediários do ciclo são desviados p/ outras vias, eles são 
repostos por meio de muitas reações anapleróticas
Fígado e rim
Coração, músculo esquelético
Vegetais superiores, leveduras, bactérias
Largamente distribuída nos eucariotos e 
procariotos
Reação Tecido(s)/organismo(s)
Piruvato + HCO3 + ATP oxaloacetato + ADP + Pi
piruvato carboxilase
Fosfoenolpiruvato + CO2 + GDP oxaloacetato + GTP
PEP carboxiquinase
Fosfoenolpiruvato + HCO3 oxaloacetato + Pi
PEP carboxilase
Piruvato + HCO3 + NADH malato + NAD
+
enzima málica
Regulação do Ciclo 
de Krebs
Pirivato
Acetil-CoA
Oxaloacetato
Malato
Succinil-CoA
Succinil-CoA, 
NADH
Succinil-CoA, NADH, citrato, ATP
Citrato
Isocitrato
α-cetoglutarato
Complexo piruvato
desidrogenage
Citrato
sintase
Isocitrato
desidrogenase
Malato
desidrogenase
Succinato
desidrogenase
α- cetoglutarato
desidrogenase
Ácidos graxos, NADH, 
ATP, Acetil-CoA
Ciclo do Glioxilato
 Os vertebrados NÃO conseguem converter ac graxos(acetato) em
carboidratos
 A conversão do PEP em piruvato e do piruvato em acetil-CoA são muito
exergônicas, sendo essencialmente irreversíveis;
 PEP pode ser convertido em oxaloacetato pela PEP carboxiquinase, porém:
2 acetil-CoA ≠ oxaloacetato
 Em muitos organismos não vertebrados (vegetais, e alguns
microrganismos) o ciclo do glioxilato serve como mecanismo para
converter acetato em carboidrato;
 O ciclo do glioxilato produz compostos com quatro átomos de carbono
derivados do acetato;
 Clivagem do isocitrato catalisado
pela isocitrato liase e não
isocitrato desidrogenase;
 Envolve 2 moléculas de acetil-CoA
e síntese líquida de 1 molécula de
succinato;
 O succinato pode ser convertido
em oxaloacetato que pode ser
convertido em PEP;
Ciclo do Glioxilato
(CK)
(CK)
(CK)
Acetil-CoA
Oxaloacetato
Malato
Isocitrato
GlioxalatoAcetil-CoA
Succinato
Malato desidrogenase
Citrato
sintase
Aconitase
Malato
sintas
e Isocitrato
liase
Ciclo do GLioxilato
citrato
 As enzimas do ciclo do glioxilato
ficam em organelas denominadas
glioxissomos;
 As isoenzimas são específicas da
mitocôndria e do glioxissomos;
 Os glioxissomos se desenvolvem
apenas em sementes ricas em
lipídeos durante a germinação, antes
que o vegetal tenha capacidade de
sintetizar glicose por fotossíntese;
Glioxissomo
Glioxissomo Mitocondria
Corpos lipídicos
 As transformações enzimáticas dos ácidos
graxos ocorrem em 3 compartimentos
intracelulares: mitocôndrias, glioxissomos e
citosol com intercâmbio contínuo de
intermediários;
 AOA mitoc. → Asp → AOAgliox.;
 Succinatogliox. → succinatomitoc.
 4 vias distintas participam dessas
conversões:
 Quebra dos ác.graxos em acetil-Coa
(glioxissomos);
 O cilco do glioxilato (glioxissomos);
 O ciclo do ácido cítrico (mitocôndrias);
 Gliconeogênese (citosol).
Aspartato
Relações entre 
os ciclos do 
glioxalato e do 
ácido cítrico:
Sacarose
Ciclo do 
GLioxilato
Acetil-CoA
Citrato
Ác. graxos
oxaloacetato
malato
Acetil-CoAisocitrato
succinato
glioxalato
oxaloacetato
gliconeogênese
malatoCitosol
Malato
Oxaloacetato
citrato
Fumarato
Succinato
Ciclo de
Krebs
Mitocondria
Corpos lipídicos
trigliceróis
Ác. graxos
 O ciclo do ácido cítrico e o ciclo do glioxilato
são regulados de forma coordenada;
 È a regulação da isocitrato desidrogenase
que detemina a partilha do isocitrato entre os
dois ciclos.
 O ciclo do glioxilato é importante nas
sementes em germinação para
transformação de reserva lipidica em
glicose------celulose. Em bactérias que usam
somente acetato como fonte de C.
Ciclo de
Krebs
Ciclo do 
GLioxilato
Acetil-CoA
Isocitrato
α-cetoglutaratoSuccinato, 
glicoxilato
Gliconeogênese
Oxaloacetato
Isocitrato
liase
Succinato
desidrogenase
Fosforilação 
oxidativa
Glicose 
Aminoáicos, 
nucléotídeos
fosfatase
Intermediários do 
ciclo de Krebs e 
glicólise, AMP, ADP
Intermediários 
do ciclo de 
Krebs e 
glicólise, AMP, 
ADP
Proteína quinase