Ciclo de Krebs

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Ciclo de Krebs
Dawidson Assis Gomes
Perspectiva histórica
• O ciclo foi proposto em 1937 por Hans Krebs, uma 
contribuição que situa-se entre as mais importantes 
façanhas da química metabólica.
• Em 1930 a via glicolítica já havia sido elucidada.
• Em 1935, Albert Szent Gyorgyi demonstrou que a 
respiração celular é acelerada dramaticamente por 
quantidades catalíticas de succinato, fumarato, malato e 
oxaloacetato. 
Perspectiva histórica
• Gyorgyi mostrou posteriormente que esses compostos 
eram interconvertidos, de acordo com a seguinte 
sequência de reação:
Succinato fumarato malato oxaloacetato
• Pouco mais tarde, Carl Martius e Franz Knoop 
demostraram que o citrato é rearranjado, via cis-
aconitato, a isocitrato e então desidrogenado para 
formar a-cetoglutarato. Isso ampliou a sequência de 
reações para:
Citrato cis-aconitado isocitrato a-cetoglutarado
Succinato fumarato malato oxaloacetato
Perspectiva histórica
• Era ainda necessário, para fechar o ciclo de modo a 
tornar o sistema catalítico, estabelecer que o 
oxaloacetato era convertido a citrato. 
• Em 1936, Martius e Knoop demonstratram que o citrato 
podia ser formado não-enzimaticamente a partir do 
oxaloacetato e do piruvato, por tratamento com peróxido 
de hidrogênio em condições básicas.
• Krebs utilizou esse modelo químico como ponto de 
partida para os experimentos bioquímicos que levaram à 
sua proposta do ciclo do ácido cítrico.
Perspectiva histórica
• Embora Krebs tenha estabelecido a existência do ciclo 
do ácido cítrico, alguns pontos importantes ainda 
permaneciam para serem estabelecidos.
• O mecanismo da formação do citrato não foi 
estabelecido até Nathan Kaplan e Fritz Lipmann 
descobrirem a coenzima A, em 1945.
• Severo Ochoa e Feodor Lynen estabeleceram, em 1951, 
que a acetil-CoA é o intermediário que é condensado 
com o oxaloacetato para formar o citrato.
Perspectiva histórica
• A elucidação do ciclo do ácido cítrico foi um grande feito 
e, como todas as realizações desta magnitude, 
necessitou do esforço de numerosos pesquisadores.
• O manuscrito propondo o ciclo do ácido cítrico foi 
apresentado para publicação na Nature, mas foi 
rejeitado. Foi a seguir publicado na revista Enzymologia.
• O Dr. Krebs orgulhosamente exibiu a carta de rejeição 
por toda a sua carreira, como encorajamento aos jovens 
cientistas.
Ciclo de Krebs
• Ciclo do Ácido Cítrico
• Ciclo dos Ácidos 
Tricarboxílicos
O que é?
• É a via final comum para a oxidação de moléculas como: 
aminoácidos, ácidos graxos e carboidratos.
Onde ocorre?
• A descarboxilação oxidativa do piruvato e 
a sequência do ciclo de Krebs ocorrem na 
matriz mitocôndria
Características
• O ciclo inicia-se com oxaloacetato, o qual 
é regenerado no final.
Características
• O ciclo de Krebs é uma via anfibólica - degrada 
acetil-CoA em CO2 e água (catabolismo) mas 
alguns de seus intermediários são utilizados 
para a síntese de outros compostos 
(anabolismo).
Funções do Ciclo de Krebs
• Oxidar acetil-CoA em CO2 e H2O.
• Como conseqüência desta oxidação, é o 
maior fornecedor de elétrons para a Cadeia 
Respiratória e, sendo assim, é um grande 
gerador de energia (ATP).
• Alguns de seus intermediários são 
precursores de compostos bioquimicamente 
importantes.
Pyruvate
Acetyl -CoA
GDP
GTP
FAD
FADH2
NAD+
NADH
NAD+
NADH
CO2
NAD+
NADH
CO2
Citric 
acid
cycle
(8 steps)
Coenzyme A
NAD+
NADH
Cerca de 88 voltas por min.
Balanço ciclo de Krebs
• Acetil-CoA + 3NAD+ + FAD + GDP + Pi
+ 2H2O 2CO2 + 3 NADH + FADH2 + GTP + 2H
+
+ CoA
• Eventual produção de ATP a partir de um
acetato:
3 NADH 7,5 ATP (2,5 ATP por cada NADH)
1 FADH21,5 ATP (1,5 ATP por FADH2)
1 GTP 1 ATP
Referências Bibliográficas
• Molecular Biology of the Cell, Alberts B, et. 
al., 2002.
• Lehninger Princípios de Bioquímica, 
Nelson DL e Cox MM, 2002.
• Bioquímica, Berg JM, et. al., 2004.