Ciclo de Krebs

Antes de começarmos a falar sobre o ciclo de Krebs, vamos relembrar os processos envolvidos na respiração celular:

1 — Glicólise: ocorre a quebra das moléculas de glicose em moléculas menores que irão formar piruvato. O piruvato, também chamado de ácido pirúvico, dará origem a acetilcoenzima-A (acetil-CoA).

2 — Ciclo de Krebs: oxidação de acetil-CoA em gás carbônico.

3 — Cadeia transportadora de elétrons ou cadeia respiratória: transferência de elétrons provenientes de íons H⁺ de molécula a molécula.

O que é ciclo de Krebs?

O ciclo de Krebs, também conhecido como ciclo do ácido cítrico, é uma das etapas da respiração celular dos organismos aeróbicos. Ele é o responsável por degradar os produtos resultantes do metabolismo de carboidratos, lipídios e proteínas.

No ciclo de Krebs, essas substâncias orgânicas são convertidas em acetil-CoA, produzindo ATP e liberando moléculas de gás carbônico e água.

Esse ciclo possui várias etapas e em algumas delas também são produzidos aminoácidos e outras biomoléculas para serem utilizadas no metabolismo celular.

Onde ocorre o ciclo de Krebs?

O ciclo de Krebs ocorre na matriz mitocondrial das células eucarióticas. Ele corresponde a oito reações que precisam de oxigênio e são catalisadas por enzimas encontradas nas mitocôndrias.

Resumo

O ciclo de Krebs ocorre na matriz mitocondrial, onde o ácido pirúvico reage com a coenzima-A (CoA) e origina duas moléculas de gás carbônico (CO₂) e duas de acetilcoenzima-A (acetil-CoA).

As acetil-CoA são degradadas em uma série de reações que são denominadas ciclo de Krebs. No final do ciclo são produzidas quatro moléculas de CO₂, elétrons energizados e íons H⁺.

Os H⁺ são capturados por moléculas de NAD⁺ e FAD⁺, formando as moléculas reduzidas NADH e FADH₂.

Durante todo o processo também são formadas duas moléculas de guanosine trifosfato (GTP), que são muito semelhantes ao ATP.

O ciclo de Krebs sintetiza energia a partir de moléculas orgânicas e transfere para moléculas transportadoras, como o ATP, que serão utilizadas no metabolismo celular.

Etapas ciclo de Krebs

Descarboxilação oxidativa do piruvato

O metabolismo de carboidratos irá produzir moléculas de glicose (C₆H₁₂O₆) que irão ser convertidas em ácido pirúvico ou piruvato (C₃H₄O₃).

As moléculas de ácido pirúvico são oxidadas em acetil-CoA, dando origem ao ciclo de Krebs.

Essa reação de oxidação ocorre pela remoção de um gás carbônico do piruvato, formando o grupo acetil que se liga a coenzima-A (CoA), originando o acetil-CoA e produzindo NADH, uma molécula que é transportadora de energia.

Reações do ciclo de Krebs

O ciclo de Krebs é composto por uma cadeia de reações de oxidação celular, ou seja, uma sequência que oxida carbonos formando moléculas de gás carbônico.

1 — O grupo acetil de acetil-CoA é transferido para o ácido oxaloacético ou oxaloacetato com a catalisação da enzima citrato sintetase. Essa reação forma o ácido cítrico ou citrato que libera a coenzima-A. Como o ácido cítrico é o primeiro composto a ser formado, o ciclo também pode ser chamado de ciclo do ácido cítrico.

2 — O ácido cetoglutárico ou cetoglutarato é formado por reações de oxidação e descarboxilação, liberando CO₂ e NADH⁺ e íons H⁺.

3 — Um complexo enzimático de CoA e NAD⁺ catalisam a reação de descarboxilação do ácido cetoglutárico formando o ácido succínico, NADH⁺ e uma molécula de GTP que depois irá transferir energia para o ADP, dando origem a um ATP.

4 — A oxidação do ácido succínico dá origem ao ácido fumárico ou fumarato, essa reação é catalisada pela coenzima FAD. Nessa reação é formada o FADH₂, uma molécula que também transporta energia.

5 — O ácido málico ou malato é formado pela hidratação do ácido fumárico. O ácido málico passa por oxidação formando o ácido oxaloacético, reiniciando o ciclo.

O ciclo de Krebs é uma reação de catabolismo onde a oxidação de acetil-CoA forma duas moléculas de CO2 e parte da energia gerada é utilizada na síntese de ATP através de uma fosforilação oxidativa.

Apesar disso, ele também possui uma ação anabólica, pois são formadas substâncias intermediárias dentro do ciclo, a produção dessas reações é mantida por um sistema de reações auxiliares chamado de reações anapleróticas.

Saldo energético ciclo de Krebs

O ciclo de Krebs envolve a oxidação das moléculas de piruvato. Nessa reação são formadas 4 moléculas de NADH, uma de FADH₂ e uma de ATP em cada ciclo. Todas as reações do ciclo de Krebs são duplicadas.

A equação que representa o ciclo de Krebs é:

2 x (4 NADH + 1 FADH₂ + 1 ATP) → 8 NADH + 2 FADH₂ + 2 ATP

Portanto, a cada reação do ciclo de Krebs, são formadas duas moléculas de ATP.

Ciclo de Krebs – Mapa mental

Clique aqui para baixar esse mapa mental em PDF!

Veja também:

• Mapa mental – Ciclo de Krebs
• Ácidos nucleicos
• Peptídeos e ligações peptídicas
• Estrutura das proteínas
• Síntese proteica