O que é o Ciclo de Krebs:
O ciclo de Krebs, ou ciclo do ácido cítrico, gera a maioria dos portadores de elétrons (energia) que serão conectados na cadeia de transporte de elétrons (CTE) na última parte da respiração celular das células eucarióticas.
É também conhecido como ciclo do ácido cítrico por ser uma cadeia de oxidação, redução e transformação do citrato.
Citrato ou ácido cítrico é uma estrutura de seis carbonos que completa o ciclo regenerando-se em oxaloacetato. O oxaloacetato é a molécula necessária para voltar a produzir ácido cítrico.
O ciclo de Krebs só é possível graças à molécula de glicose que produz o ciclo de Calvin ou a fase escura da fotossíntese.
A glicólise, por meio da glicólise, vai gerar os dois piruvatos que produzirão, naquela que é considerada a fase preparatória do ciclo de Krebs, o acetil-CoA, necessário para a obtenção do citrato ou do ácido cítrico.
As reações do ciclo de Krebs ocorrem na membrana interna da mitocôndria, no espaço intermembranar localizado entre os cristais e a membrana externa.
Esse ciclo precisa da catálise enzimática para funcionar, ou seja, precisa do auxílio de enzimas para que as moléculas possam reagir entre si e é considerado um ciclo porque há um reaproveitamento das moléculas.
Etapas do ciclo de Krebs
O início do ciclo de Krebs é considerado em alguns livros a partir da transformação da glicose gerada pela glicólise em dois piruvatos.
Apesar disso, se considerarmos o reaproveitamento de uma molécula para designar um ciclo, uma vez que a molécula é um oxaloacetato de quatro carbonos regenerado, consideraremos a fase anterior como preparatória.
Na fase preparatória, a glicose obtida na glicólise se separará para formar dois piruvatos de três carbonos, produzindo também um ATP e um NADH por piruvato.
Cada piruvato se oxidará em uma molécula de acetil-CoA de dois carbonos e gerará um NADH a partir do NAD +.
O ciclo de Krebs executa cada ciclo duas vezes simultaneamente através das duas coenzimas acetil-CoA que geram os dois piruvatos mencionados acima.
Cada ciclo é dividido em nove etapas onde as enzimas catalisadoras mais relevantes para regular o balanço de energia necessário serão detalhadas:
Primeiro passo
A molécula de acetil-CoA de dois carbonos liga-se à molécula de oxaloacetato de quatro carbonos.
Grupo livre CoA.
Produz citrato de seis carbonos (ácido cítrico).
Segunda e terceira etapas
A molécula de citrato de seis carbonos é convertida em um isómero de isocitrato, primeiro removendo uma molécula de água e, na etapa seguinte, incorporando-a novamente.
Libera molécula de água.
Produz isocitrato de isômero e H2O.
Quarto passo
A molécula de isocitrato de seis carbonos é oxidada a α-cetoglutarato.
LiberaCO2 (uma molécula de carbono).
Produz α-cetoglutarato de cinco carbonos e NADH a partir de NADH +.
Enzima relevante: isocitrato desidrogenase.
Quinto passo
A molécula de α-cetoglutarato de cinco carbonos é oxidada para obter succinil-CoA.
Lançamentos CO2 (uma molécula de carbono).
Produz succinil-CoA de quatro carbonos.
Enzima relevante: α-cetoglutarato desidrogenase.
Sexto passo
A molécula succinil-CoA de quatro carbonos substitui seu grupo CoA por um grupo fosfato, produzindo succinato.
Ele produz succinato de quatro carbonos e ATP de ADP ou GTP de GDP.
Sétimo passo
A molécula de succinato de quatro carbonos é oxidada para formar fumarato.
Produz fumarato de quatro carbonos e FDA FADH2.
Enzima: permite que o FADH2 transfira seus elétrons diretamente para a cadeia de transporte de elétrons.
Oitava etapa
A molécula de fumarato de quatro carbonos é adicionada à molécula de malato.
Lançamento H2OU.
Produz malato de quatro carbonos.
Nono passo
A molécula de malato de quatro carbonos é oxidada, regenerando a molécula de oxaloacetato.
Produz: oxaloacetato de quatro carbonos e NADH de NAD +.
Produtos do ciclo Krebs
O ciclo de Krebs produz a grande maioria do ATP teórico que a respiração celular gera.
O ciclo de Krebs será considerado a partir da combinação da molécula de quatro carbonos oxaloacetato ou ácido oxaloacético com a coenzima acetil-CoA de dois carbonos para a produção de ácido cítrico ou citrato de seis carbonos.
Nesse sentido, cada ciclo de Krebs produz 3 NADH de 3 NADH +, 1 ATP de 1 ADP e 1 FADH2 de 1 FAD.
Como o ciclo ocorre duas vezes simultaneamente devido às duas coenzimas acetil-CoA produzidas pela fase anterior, chamada de oxidação do piruvato, ele deve ser multiplicado por dois, o que resulta em:
- 6 NADH que irá gerar 18 ATP
- 2 ATP
- 2 FADH2 que irá gerar 4 ATP
A soma acima nos dá 24 dos 38 ATPs teóricos que resultam da respiração celular.
O ATP restante será obtido a partir da glicólise e da oxidação do piruvato.
Mitocôndria.
Tipos de respiração.
