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Beatriz Castro e Silva de Albergaria Barreto Medicina – UNIFACS MR01 @biia_barreto • Também chamado de ciclo do ácido cítrico ou ciclo do ácido tricarboxílico; • O Ciclo de Krebs é uma série de reações anabólicas e catabólicas com objetivo de produzir energia para as células. • Nas células eucariontes, o ciclo acontece na matriz da mitocôndria, já nos organismos procariontes essa etapa acontece no citoplasma. • É uma das 3 etapas do processo de respiração celular (glicólise, ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa) um processo aeróbio para obtenção de energia que ocorre nas células de diversos organismos • O ciclo de Krebs é responsável pela oxidação total da glicose no processo de respiração celular. No entanto, essa oxidação inicia-se em uma etapa anterior da respiração celular, a glicólise; • Ocorre na matriz mitocondrial; Na oxidação da glicose, o ciclo de Krebs apresenta, ao final do processo, um saldo de: • 6 moléculas de NADH (nicotinamida adenina dinucleotídeo reduzido), • 2 moléculas de FADH2 (flavina adenina nucleotídeo reduzido), • 2 moléculas de ATP (adenosina trifosfato) • 4 moléculas de CO2 (dióxido de carbono). Nesse processo, ocorre a degradação de uma molécula orgânica, resultando em gás carbônico, água e energia como produtos finais. Essa energia é utilizada nas mais diversas reações que ocorrem nas células. GLICÓLISE Na etapa anterior, a glicólise, a glicose, uma molécula constituída por seis átomos de carbono, é oxidada, dando origem a duas moléculas com três átomos de carbono, denominadas de piruvato. A glicose (carboidrato) é uma das principais fontes energéticas para a célula, sendo utilizada também na síntese de outras moléculas orgânicas. O saldo final da glicólise é de duas moléculas de piruvato, duas moléculas de ATP e duas de NADH. Na presença de oxigênio, o piruvato é completamente oxidado. Em organismos procariontes, esse processo de oxidação ocorre no citosol da célula. Em organismos eucariontes, o processo ocorre nas mitocôndrias. Cada molécula de piruvato que entra na mitocôndria é oxidada, formando grupo acetil (-CH3CO) e sendo descarboxilada, liberando CO2. Nessa etapa, são formadas também duas moléculas de NADH. O grupo acetil liga-se à coenzima A (CoA), formando o acetilcoenzima A ou acetil-CoA, que, em seguida, torna-se substrato para o ciclo do ácido cítrico ou ciclo de Krebs. Obs.: A glicólise não oxida a glicose completamente No ciclo, ocorre a oxidação de fontes energéticas, como carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos, e são produtos dessa etapa o CO2 e elétrons altamente energéticos, armazenados em moléculas carreadoras de energia. Beatriz Castro e Silva de Albergaria Barreto Medicina – UNIFACS MR01 @biia_barreto FASES DO CICLO DE KREBS É dividido em oito etapas: Etapas 1 → A enzima citrato sintetase catalisa a reação de transferência do grupo acetil, proveniente da acetil- CoA, para o ácido oxaloacético ou oxaloacetato (4C) formando o ácido cítrico ou citrato (6C) e liberando a Coenzima A. O nome do ciclo está relacionado com a formação do ácido cítrico e as diversas reações que decorrem. Etapa 2 → O citrato (6C) é convertido no isômero isocitrato (6C). Esta etapa acontece para que a molécula de citrato seja preparada para as reações de oxidação seguintes Etapa 3 → o isocitrato que foi gerado passa por oxidação e gera uma molécula de dióxido de carbono, restando então uma molécula chamada de (alfa)cetoglutarato (5C). Etapa 4 → o (alfa)cetoglutarato (5C) sofre oxidação e o NAD+ é reduzido à NADH, fornecendo uma molécula de CO2. A molécula que sobrou com quatro carbonos se liga à Coenzima A, gerando a succinol CoA (4C). Etapa 5 → EssA succinil CoA (4C) passa por uma reação, catalisada pela Succinil Coa sintetase, que gera energia ao perder a coenzima A, formando o succinato (4C). Isso ocorre com a geração de GTP, que é transformado em ATP posteriormente, a partir do GDP e fosfato inorgânico presente na matriz. Etapa 6 → O ácido succínico ou succinato (4C) é oxidado a ácido fumárico ou fumarato (4C), cuja coenzima é o FAD. Assim será formado FADH2, outra molécula carregadora de energia. Etapa 7 → O ácido fumárico ou fumarato (4C) é hidratado formando o ácido málico ou malato (4C). Etapa 8 → Por fim, o ácido málico ou malato (4C) sofre uma desidrogenação originando NADH, a partir do NAD, e regenerando o oxalacetato (4C). Depois disso, um novo ciclo recomeça. Funções do ciclo de Krebs: • Oxidar Acetil-Coa em Co2 e H2O. • Fornecer elétrons para a Cadeia respiratória • Funciona como gerador de ATP Características do ciclo: • É um ciclo metabólico - Oxalacetato (inicia a via) é regenerado no final do ciclo. • Ocorre em aerobiose • É comum ao metabolismo dos glicídeos, lipídeose proteínas • É uma via anfibólica - Degrada a acetil-CoA em CO2 e água (catabolismo) e intermediários são utilizados para a síntese de outros compostos (anabolismo) Balanço geral: Para cada molécula de glicose, dois piruvatos, para cada piruvato, um ciclo de Krebs. Ou seja, para cada glicose será realizado o dobro do balanço geral do ciclo de Krebs. • 3 NADH • 2 CO2 • 1 GTP • 1 FADH2 Destino dos cofatores produzidos no ciclo: • CoA - regenera para ser usada com Acetil. • NADH e FADH - Transportador de elétrons • CO2 - liberado no ambiente • GTP - consumido em processos que necessitam de energia Beatriz Castro e Silva de Albergaria Barreto Medicina – UNIFACS MR01 @biia_barreto Obs. Intoxicação por fluoracetato O monofluoroacetato de sódio (MF), ácido monofluoroacético ou 1080, é uma substância tóxica que teve sua fabricação, comercialização e seu uso proibido nos Estados Unidos e Brasil em 1972 e 1982, respectivamente. Em outros países como Austrália e Nova Zelândia, seu uso está restrito ao controle de predadores como cães selvagens, raposas, porcos selvagens e coelhos europeus O modo de ação do MF baseia-se na formação do fluorocitrato, seu metabólito ativo, formado no organismo por meio da denominada "síntese letal". O fluoroacetato se liga à acetil coenzima A (CoA-SH) para formar fluoroacetil CoA, que substitui o acetil CoA no ciclo de Krebs e reage com citrato sintase para produzir fluorocitrato. Esse composto bloqueia competitivamente a aconitase e impede a conversão do citrato em isocitrato, o que resulta no acúmulo de citrato em vários tecidos. Além disso, há queda na produção de ATP e processos metabólicos dependentes de energia são bloqueados A morte ocorre pelo efeito mais intenso sobre o coração em bovinos, ovinos, eqüinos, caprinos, coelhos e macacos,ou sobre o SNC em humanos cães, cobaias, ratos e hamsters. Em algumas espécies como gato e porco doméstico, o efeito se faz sobre ambos
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