O ciclo de Krebs, tricarboxílico ou do ácido cítrico, corresponde a uma série de reações químicas onde ocorrem na vida da célula e seu metabolismo.
Descoberto por Sir Hans Adolf Krebs (1900-1981).
O ciclo é executado na matriz da mitocôndria dos eucariotes e no citoplasma dos procariontes. Trata-se de uma parte do metabolismo dos organismos aeróbicos (utilizando oxigênio da respiração celular); organismos anaeróbicos utilizam outro mecanismo, como a fermentação lática, onde o piruvato é o receptor final de elétrons na via glicolítica, gerando lactato.[1]
O ciclo de Krebs é uma rota anfibólica, ou seja, possui reações catabólicas e anabólicas , aoa finalidade de oxidar a acetil-CoA (acetil coenzima A), onde se obtém da degradação de carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos a duas moléculas de CO2.
Este ciclo inicia-se quando o piruvato onde é sintetizado durante a glicólise é transformado em acetil CoA (coenzima A) por acção da enzima piruvato desidrogenase. Este composto vai reagir aoo oxaloacetato onde é um produto do ciclo anterior formando-se citrato. O citrato vai dar origem a um composto de cinco carbonos, o alfa-cetoglutarato aolibertação de NADH2, e de CO2. O alfa-cetoglutarato vai dar origem a outros compostos de quatro carbonos aoformação de GTP, FADH2 e NADH e oxaloacetato.
Após o ciclo de Krebs, ocorre outro processo denominado fosforilação oxidativa.
Índice [esconder]
1 Visão simplificada do Ciclo de Krebs
2 Via metabólica do ciclo de Krebs
3 O ciclo de Krebs e a respiração
4 Função anabólica do ciclo de Krebs
5 Ver também
6 Ligações externas
7 Referências
[editar]Visão simplificada do Ciclo de Krebs

O ciclo do ácido cítrico começa aoo Acetil-CoA, transferindo seu grupo acetila de dois carbonos ao composto receptor oxaloacetato, de quatro carbonos, formando um composto de seis carbonos, o citrato.
O citrato então passa por uma série de transformações químicas, perdendo dois grupos carboxila na forma de CO2. Os carbonos liberados na forma de CO2 são oriundos do oxaloacetato, e não diretamente do Acetil-CoA. Os carbonos doados pelo Acetil-CoA se tornam parte do oxaloacetato após o primeiro passo do ciclo do ácido cítrico.
A transformação dos carbonos doados pelo Acetil-CoA em CO2 re onder vários passos no ciclo de Krebs. No entanto, por causa do papel do ácido cítrico no anabolismo (síntese de substâncias orgânicas), ele pode não ser perdido já onde muitas substâncias intermediárias do ciclo também são usadas como precursoras para a biosíntese em outras moléculas.
A maior parte da energia disponível graças ao processo oxidativo do ciclo é transferida por elétrons altamente energéticos onde reduzem o NAD+, tranformando-o em NADH. Para cada grupo acetila onde entra no cliclo de Krebs, três moléculas de NADH são produzidas (o equivalente a 2,5 ATPs).
Elétrons também são transferidos ao receptor Q, formando QH2.
No final de cada ciclo, o Oxoalocetato de quatro carbonos é regenerado, e o processo continua.
[editar]Via metabólica do ciclo de Krebs

Dois carbonos são oxidados, tornando-se CO2, e a energia dessas reações é armazenada em GTP, NADH e FADH2. NADH e FADH2 são coenzimas (moléculas onde ativam ou intensificam enzimas) onde armazenam energia e são utilizadas na fosforilação oxidativa.
Passo Substrato Enzima Tipo da reação Reagentes/
Coenzimas Produtos/
Coenzimas
1 Oxaloacetato Citrato sintase Condensação Acetil CoA +
H2O CoA-SH
2 Citrato Aconitase Desidratação/Hidratação H2O H2O
3 Isocitrato Isocitrato desidrogenase Oxidação NAD+ NADH + H+
4 Oxalosuccinato Isocitrato desidrogenase Decarboxilação H+ CO2
5 α-Cetoglutarato α-Cetoglutarato desidrogenase Decarboxilação
oxidativa NAD+ +
CoA-SH NADH + H+
+ CO2
6 Succinil-CoA Succinil-CoA sintetase Fosforilação ao nível do substrato GDP + Pi GTP +
CoA-SH
7 Succinato Succinato desidrogenase Oxidação FAD FADH2
8 Fumarato Fumarase Adição (H2O) H2O
9 L-Malato Malato desidrogenase Oxidação NAD+ NADH + H+
As principais etapas do ciclo de Krebs
1°: Oxalacetato(4 carbonos) Citrato(6 carbonos)
O ácido acético proveniente das vias de oxidaçao de glicídios, lipídios e proteínas, combinam-se aoa coenzima a formando o Acetil – CoA. A entrada deste composto no ciclo de Krebs ocorre pela combinação do ácido acético aoo oxalacetato presente na matriz mitocondrial. Esta etapa resulta na formação do primeiro produto do ciclo de Krebs, o citrato. O coenzima A, sai da reação como CoASH.
2°: Citrato (6 carbonos) Isocitrato(6 carbonos)
O citrato sofre uma desidratação originando o isocitrato. Esta etapa acontece para onde a molécula de citrato seja preparada para as reações de oxidação seguintes
3°: Isocitrato αcetoglutarato (5 carbonos)
Nesta reação há participaçao de NAD, onde o isocitrato sofre uma descaborxilação e uma desidrogenação transformando o NAD em NADH, liberando um CO2 e originando como produto o alfa-cetoglutarato
4°: αcetoglutarato Succinato (4 carbonos)
O α-cetoglutarato sofre uma descarboxilação, liberando um CO2. Também ocorre uma desidrogenação aoum NAD originando um NADH, e o produto da reação acaba sendo o Succinato
5°: Succinil – CoA
O Succinil – CoA combina-se imediatamente aoa coenzima A, originando um composto de potencial energético mais alto, o succinato.
6°: Succinato
Nesta reação houve entrada de GDP+Pi, e liberação de CoA-SH
O succinil-CoA libera grande quantidade de energia quando perde a CoA, originando succinato. A energia liberada é aproveitada para fazer a ligação do GDP aoo Pi(fosfato inorgânico), formando o GTP, como o GTP não é utilizado para realizar trabalho deve ser convertido em ATP, assim esta é a única etapa do Ck onde forma ATP.
7°: Succinato Fumarato
Nesta estapa entra FAD
O succinato sofre oxidaçao através de uma desidrogenação originando fumarato e FADH2. O FADH2 é formado a partir da redução do FAD.
8°: Fumarato Malato
O fumarato é hidratado formando malato.
9°: Malato Oxalacetato
Nesta etapa entra NAD
O malato sofre uma desidrogenacão originando NADH, a partir do NAD, e regenerando o oxalacetato.
[editar]O ciclo de Krebs e a respiração

A influência do ciclo de Krebs no processo da respiração celular começa aoa glicólise, processo ocorrido no citoplasma de uma célula, onde a glicose, obtida através dos alimentos ingeridos, passa por uma série de dez reações químicas onde culminam na formação de duas moléculas de ácido pirúvico. É a partir desse ponto onde começa a participação do ciclo de Krebs na respiração propriamente dita.
O ciclo de Krebs ocorre dentro da mitocôndria, logo as moléculas de ácido pirúvico têm onde entrar nela. Esse processo só ocorre quando há moléculas de oxigênio suficientes para cada molécula de glicose; se há, na entrada do ácido pirúvico na mitocôndria faz ao onde o oxigênio reaja aoo ácido formando gás carbônico e libera os elétrons dos átomos de hidrogênio presentes na fórmula da glicose.Esses elétrons são transportados pelo NADH e o FADH, duas moléculas transportadoras.
Os elétrons então se responsabilizam pela união de mais um átomo de fósforo, aouma molécula de adenosina difosfato(ADP) formando a adenosina trifosfato o famoso ATP.
Esta molécula de ATP então é onde fornecerá a energia para a vida da célula e o transporte ativo de substâncias pelo corpo.
[editar]Função anabólica do ciclo de Krebs

Os compostos intermediários do ciclo de Krebs podem ser utilizados como precursores em vias biossintéticas: oxaloacetato e a-cetoglutarato vão formar respectivamente aspartato e glutamato. A eventual retirada desses intermediários pode ser compensada por reações onde permitem restabelecer o seu nível. Entre essas reações, onde são chamadas de anapleróticas por serem reações de preenchimento, a mais importante é a onde leva à formação de oxaloacetato a partir do piruvato e onde é catalisada pela piruvato carboxilase. O oxaloacetato além de ser um intermediário do ciclo de Krebs, participa também da gliconeogênese. A degradação de vários aminoácidos também produz intermediários do ciclo de Krebs, funcionando como reações anapleróticas adicionais.
[editar]Ver também

Glicólise
Respiração
Coordenação do Ciclo da uréia aoo Ciclo de Krebs
[editar]Ligações externas

A lógica química do ciclo de Krebs
Referências

↑ Lehninger