Resumo Bioquímica - Ciclo de Krebs - Etapas e Enzimas

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Ciclo de Krebs 
✓ Ciclo de ácido cítrico. 
✓ Estágio final da oxidação de fontes de energia metabólicas. 
✓ Rota central de recuperação de energia. 
✓ Piruvato é transferido até a matriz mitocondrial. 
✓ O piruvato é oxidado a AcetilCoA -> posteriormente vai ser completamente 
oxidada em CO2 no Ciclo de Krebs. 
glicose + 6O2 ---> 6CO2 + 6H2O 
Ciclo de Krebs 
 Uma série de oxi-reduções que convertem o AcetilCoA em CO2. 
 Há uma coleta de elétrons de alta energia -> NAD e FAD (coenzimas). 
1ª Reação: 
 Condensação de grupos acetila de 2C com um composto de 4C -> gera um 
composto de 6C, o citrato. 
2ª Reação: 
 Perda de CO2 e oxidação -> composto de 5C + NADH. 
3ª Reação: 
 Perde mais um C -> composto de 4C. 
 O composto de 4C é transformado em 4 intermediários -> produzindo GTP, 
FADH2 e NADH. 
Complexo Piruvato Desidrogenase (PDC) 
› Conecta a glicólise ao ciclo de krebs. 
› Complexo composto por várias cópias de 3 enzimas -> catalisam reações 
sequenciais irreversíveis. 
› Localizado na matriz mitocondrial. 
› AcetilCoA é a forma ativada do acetato. 
› Exige 3 enzimas e 5 coenzimas (4 derivadas de vitaminas). 
› Enzimas 
o E1: piruvato desidrogenase. 
o E2: dihidrolipolil transacetilase. 
o E3: dihidrolipolil desidrogenase. 
› Coenzimas 
o Riboflavina – vit B2: precursora do FAD -> E3. 
o Ácido nicotínico – vit B3: precursora do NAD e do NADP -> E3. 
o Coenzima A – ácido pantotênico (vit B5). 
o Tiamina – vit B1: precursora da TPP -> E1. 
o Ácido Lipoico – não é derivado de vitamina -> E2. 
› São 3 etapas acopladas. 
o 1ª – descarboxilação: piruvato -> hidroxietila. 
o 2ª – oxidação: hidroxietila -> grupo acetila. 
o 3ª – transferência: grupo acetila -> coenzima A. 
Regulação do PDC 
› Nos mamíferos só acontece na subunidade E1. 
› Feita por uma modificação covalente na E1. 
› Insulina -> promove a síntese de AcetilCoA (no tecido adiposo e no fígado). 
› Jejum -> fígado foca na gliconeogênese. 
› AcetilCoA é o ativador alostérico da piruvato carboxilase. 
› Fosfatase – ativa o PDC. 
o Ativação da fosfatase: Ca2+, insulina. 
o Inativação: NADH+. 
› Quinase – inativa o PDC. 
o Ativação da quinase: acetilCoA e NADH. 
o Inativação: NAD+, piruvato, ADP, Ca2+. 
Ciclo de Krebs 
 Matriz mitocondrial. 
 8 reações enzimáticas. 
 Sítio de oxidação final de carboidratos, aminoácidos e ácidos graxos. 
 A cada volta do ciclo -> 3NADH + 1FADH2 + 1GTP + 2CO2 (são liberados). 
1. Citrato Sintase 
• Reação de condensação. 
• ΔG muito negativo -> isso por conta da ligação tioéster. 
• AcetilCoA + H2O ----> Acetato- + CoA + H+ 
• Regulação 
 Ativação: ADP. 
 Inibição: ATP, NADH, citrato, succinil-CoA 
2. Aconitase 
• Isomerização do citrato em isocitrato. 
• Depois há a re-hidratração. 
• Enzima com centro 4Fe-$S -> reage com o substrato. 
3. Isocitrato Desidrogenase 
• Isocitrato ---> α-cetoglutarato. 
• Produz o primeiro NADH – 2ª etapa limitante. 
• O CO2 eliminado vem do oxaloacetado, não do AcetilCoA. 
• Regulação: 
 Ativação: ADP, Ca2+. 
 Inibição: NADH e ATP. 
4. Complexo α-cetoglutarato Desidrogenase 
• Descarboxilação oxidativa – tiamina é a sua coenzima! 
• α-cetoglutarato ---> succinil-coA. 
• Gera o segundo CO2 e o segundo NADH do Ciclo de Krebs. 
• Regulação 
o Ativação: Ca2+. 
o Inibição: ATP, NADH, succinil-CoA. 
Últimas 4 reações: reciclam o oxaloacetato através da 
produção de 3 intermediários diferentes. 
5. Succinil-CoA Sintetase 
• Succinil-coA ---> Succinato. 
• Forma o GTP do ciclo. 
o ADP + Pi --> ATP ou GDP + Pi --> GTP. 
6. Succinato Desidrogenase 
• Succinato ---> Fumarato. 
• Única enzima ligada à membrana mitocondrial. 
• Forma o FADH2: FAD --> FADH2. 
o Vai diretamente para a cadeia da fosforilação oxidativa. 
7. Fumarase 
• Reação de hidratação. 
• Fumarato ---> L-malato. 
8. Malato Desidrogenase 
• L-malato ---> oxaloacetato. 
• Há a redução de um NAD: NAD+ --> NADH + H+. 
Produção de Energia 
› 4 enzimas do tipo desidrogenase -> formam NADH e FADH2. 
› Oxidação total do AcetilCoA produz 8 elétron. 
› Saldo final: 
o 3 NADH -> 3 x 2,5 ATP = 7,5 ATP. 
o 1 FADH2 -> 1 x 1,5 ATP = 1,5 ATP. 
o 1 GTP ou ATP; 
Gera 10 ATP por volta de ciclo! 
Ciclo de Krebs Participa da Biossíntese 
› Acetil-CoA – ponto de partida para síntese de ácidos graxos. 
› Succinil-CoA – ponto de partida para a síntese de porfirinas (compõem o 
grupamento heme da hemoglobina). 
› Muitos aminoácidos são derivados do oxaloacetato e do α-cetoglutarato. 
>> reação anapleróticas – repõem os intermediários. 
>> ciclo anfibólico – catabolismo + anabolismo.