12 - BIOQUIMICA- AULA12- CICLO DE KREBS

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O ciclo de Krebs (ou ciclo do ácido tricarboxílico) 
é o ponto de convergência do metabolismo 
degradativo de carboidratos, aminoácido, ácidos 
graxos e também do etanol.
O ciclo de Krebs ocorre dentro da mitocôndria 
e inicia-se com a condensação de acetil-CoA e 
oxalacetato formando outra molécula o citrato. 
Essa reação é catalisada pela citrato sintase.
O acetil-CoA é do produto da reação do piruvato 
que foi produzido na via glicolítica. Essa 
reação é catalisada pelo complexo enzimático 
piruvato desidrogenase. Compõe o complexo 
piruvato desidrogenase: as enzimas piruvato 
desidrogenase, di-hidrolipoil transacetilase 
e di-hidrolipoil desidrogenase, além de cinco 
cofatores: tiamina pirosfosfato (TPP), ácido 
lipoíco, coenzima A (CoA), flavina adenina 
dinucleotédio (FAD) e nicotinamina adenina 
dinucleotídeo (NAD).
Os TPP, CoA, FAD e NAD são derivados de 
vitaminas. B1, B5, B2 e B3 respectivamente.
Esse complexo enzimático converte o piruvato 
em acetil-CoA através de uma reação de 
descarboxilação oxidativa dentro da mitocôndria 
das células. Por isso que já é possível observar 
a redução de uma molécula de 3 carbonos, o 
piruvato, para uma de 2 carbonos o acetil-CoA. 
O outro carbono sai na forma de CO2.
CICLO DE KREBS 
Reação do complexo piruvato desidrogenase
Ciclo de Krebs
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O ciclo de Krebs se inicia quando ocorre a junção 
de acetil-CoA com o oxalacetato formando o 
citrato.
O citrato então é isomerizado a isocitrato e forma 
um intermediário o cis-aconitato pela ação da 
enzima aconitase. O centro ativo dessas enzimas 
contém ferro enxofre que é muito importante 
para a catálise.
O isocitrato é oxidado a α-cetoglutarato, e 
reduz uma molécula de NAD+ e libera mais uma 
molécula de CO2. A enzima que catalisa essa 
reação é a isocitrato desidrogenase.
Em seguida, o succinil CoA é convertido a 
succinato a partir da enzima succinil CoA 
sintetase. Essa reação é acoplada à síntese de 
outro composto rico em energia, um nucleosídio 
trifosfato. O nucleosídio trifosfato poderá ser o 
ATP ou o GTP.
A próxima etapa é a conversão de succinato em 
fumarato. Essa reação é catalisada pela enzima 
succinato desidrogenase, também conhecida 
como complexo II. Primeiro ocorre a oxidação 
do succinato a fumarato e o FAD é reduzido a 
FADH2. O FADH2 faz parte da enzima e não é 
liberado na reação. Os elétrons e prótons do 
FDH2 são transferidos para a ubiquinona ou 
coenzima Q.
O fumarato pode ser hidratado a malato pela 
ação da enzima fumarase. E finalmente, a malato 
desidrogenase oxida malato a oxalacetato, 
reduzindo mais uma molécula de NAD+ e 
fechando o ciclo.
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Ao final do processo, o ciclo de Krebs produziu, 
1 GTP (ATP), 3 NADH, 1 FADH2, liberou duas 
moléculas de CO2 e os intermediários que 
continuam no ciclo.
Embora, o ciclo de Krebs contribua apenas com 
1 ATP ele participa diretamente da formação de 
grande parte do ATP celular, pois grande parte da 
energia da oxidação do acetil-CoA é conservada 
sob a forma de coenzimas reduzidas.
Assim, a oxidação dessas coenzimas é etapa 
fundamental da cadeia transportadora de 
elétrons e local de grande parte da síntese de 
ATP em situações onde o oxigênio está presente. 
Os compostos intermediários do ciclo podem 
ser utilizados como precursores em vias 
de biossíntese. A eventual retirada desses 
intermediários passa a ser compensados por 
outras reações. Essas reações de preenchimento 
são denominadas anapleróticas.
Estrutura quaternária da desoxihemoglobina. (a) Representação 
na forma de fitas (b) Modelo de superfície molecular.
Regulação do ciclo de krebs
ANOTAÇÕES
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EXERCÍCIOS
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Qual é a constituição do Ciclo de Krebs na produção 
de energia, uma vez q cada volta só produz uma ATP?
Além da oxidação do acetato, qual a outra função do 
Ciclo de Krebs?
O que são como agem o NADH e o FADH?
O que são reações anapleuróticas?
Relacione a piruvato carboxilase com a presença ou 
não de Acetil CoA.
Como ocorre a regulação do ciclo a partir do complexo 
piruvato desidrogenase?
Por que o CAC deve ficar inibido na ausência de O2 se 
esta via não utiliza está molécula? Por que a glicólise 
não fica?
De que maneira a relação ATP/ADP > 1 influenciará 
na velocidade do ciclo de Krebs ?
QUESTÃO RESOLVIDA NA AULA
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ANOTAÇÕES
Interprete: “O Ciclo de Krebs é uma via metabólica 
anfibólica e anaplerótica”.
A regulação do ciclo de Krebs incide principalmente 
sobre o que?
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GABARITO DJOW
CICLO DE KREBS
1 - Embora o ciclo gere apenas um ATP, um grande fluxo de 
elétrons é fornecido para a cadeira respiratória, através de NADH 
e FADH2. Então, está leva à formação de um grande número de 
moléculas de ATP durante a fosforilação oxidativa.
2- Uma outra função do ciclo de Krebs é a anabólica, onde 
os compostos intermediários podem ser utilizados como 
precursores em vias Biosintética: oxaloacetato e a-cetoglutanato 
que formarão, respectivamente, aspartato e glutamato.
3- NADH: estado reduzido da oxidação do NAD - dinucleótido 
de nicotinamida-adenina, que é usado como “transportador de 
elétrons” nas reações metabólicas de oxirredução, tendo um 
papel preponderante na produção de energia para a célula. 
FAD - dinucleótido de flavina e adenina (FAD), também 
conhecido como flavina-adenina dinucleótido e dinucleótido de 
flavina-adenina. É um cofator orgânico (coenzima), necessárias 
ao funcionamento das enzimas. Também é um transportador de 
elétrons , produzindo energia para a célula. 
4- Algumas reações, tais como o catabolismo de determinados 
aminoácidos, produzem intermediários do ciclo e são 
denominadas reações anapleuróticas.
 
5- Este ciclo inicia-se quando o piruvato que é sintetizado 
durante a glicólise é transformado em acetil-CoA (coenzima A) 
por ação da enzima piruvato desidrogenase. 
6- É regulada por mecanismos alostericos e covalentes. O 
complexo do piruvato desidrogenase dos mamíferos é fortemente 
inibido por ATP e por acetil CoA e NADH, os produtos da reação 
catalisada pelo complexo. Essa inibição alosterica do piruvato 
é muito aumentada quando estão presentes ácidos graxos de 
cadeia longa.
7- Para quebrar glicose o oxigênio não é necessário, mas para 
oxidação completa desse carboidrato o oxigênio funciona como 
aceptor final de elétrons da cadeia transportadora de elétrons. 
Assim sem oxigênio, essa cadeia para e não irá reoxidar as 
moléculas de NADH e FADH2 congestionado e diminuindo a 
velocidade do ciclo de Krebs.
8- O ciclo de Krebs é uma via anfibólica isto é, ela serve tanto 
para processo catabólicos quanto anabólicos. Ela não funciona 
apenas no catabolismo oxidativo de carboidratos, ácidos graxos 
e aminoácidos, mas, como nos ancestrais anaeróbios, também 
fornece precursores para muitas vias Biosintética. As reações 
anapleróticas repõe os intermediários do ciclo do ácido cítrico. 
9- Sobre a produção de citrato e sobre sua oxidação a dióxido de 
carbono e oxalacetato.
ANOTAÇÕES
O aumento da concentração de ATP intracelular modula 
negativamente algumas enzimas presentes no ciclo do 
ácido cítrico, ocasionando por exemplo no acúmulo de 
citrato que sai da mitocôndria.
QUESTÃO RESOLVIDA NA AULA