CicloKrebs_A4
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Ciclo de Krebs ou Ciclo do ácido cítrico Prof. Liza Felicori VISÃO GERAL CO2 • Em circunstâncias aeróbicas piruvato é descarboxilado • C4 + C2 C6 • C6 C6 • C6 C5 CO2 CO2 • C5 C4 C4 C4 C4 NAD+ & FAD • 3 Íons H- = 6 e- transferidos para NAD+ • 1 H2 = 2e- transferidos para FAD Uma das funções do ciclo é coletar elétrons de alta energia de compostos carbônicos. Ciclo de Krebs • O ciclo do ácido cítrico, também denominado ciclo de Krebs, ou ciclo do ácido tricarboxílico (TCA), realiza a oxidação de combustíveis metabólicos • O piruvato derivado da glicose será convertido em uma molécula de 2 carbonos, o acetil-CoA, mais CO2. • O ciclo do ácido cítrico é uma rota central para a recuperação de energia a partir de vários combustíveis metabólicos, incluindo carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos, que são convertidos a acetil-CoA para a oxidação • Fornece reagentes para uma variedade de rotas biossintéticas Síntese de acetil-coenzima A Coenzima A cisteamina Vitamina B5 Ácido pantotênico ADP –adenosina modificada Síntese de acetil-coenzima A 1. A produção de acetil –CoA é catalisada pela piruvato desidrogenase, onde o grupo carboxila é removido do piruvato na forma de CO2 e os 2 carbonos remanescentes formam o acetil. 2. A reação completa é chamada de descarboxilação oxidativa. Complexo Piruvato Desidrogenase Os três componentes do complexo da piruvato desidrogenase: E1- Piruvato desidrogenase E2- Dihidrolipoil transacetilase E3- Dihidrolipoil desidrogenase As reações seqüenciais de desidrogenação e descarboxilação ocorrem com 3 enzimas e 5 coenzimas ou grupos prostéticos: Complexo Piruvato Desidrogenase Estágio 2: Oxidação do Acetil-CoA Reações do Ciclo de Krebs 1. Formação de citrato pela citrato sintase. 2. O grupo acetil é transferido para o oxalacetato para formar o citrato, um composto com 6C. Reações do Ciclo de Krebs 2. Aconitase: Esta enzima catalisa a isomerização do citrato removendo e adicionando água ao cis-aconitate em diferentes posições. O isocitrato é consumido rapidamente no próximo passo. Reações do Ciclo de Krebs 3. Isocitrate desidrogenase: Oxidação do isocitrato em α-cetoglutarato e CO2. É uma decarboxilação oxidativa liberando o NADH. • A reação produz o primeiro CO2 e NADH do ciclo • O primeiro CO2 é componente do oxaloacetato e não da acetil-CoA Reações do Ciclo de Krebs 4. -cetoglutarato desidrogenase: Oxidação do α -cetoglutarato em Succinil Co-A e CO2. Descarboxilação oxidativa pela α-cetoglutarato desidrogenase liberando NADH. Esta enzima forma um complexo, onde o aceptor de elétrons é o NADH. Novamente, o carbono do CO2 entrou no ciclo como um componente do oxaloacetato, e não da acetil-CoA Reações do Ciclo de Krebs 5. Succinil-CoA sintetase: o succinil-CoA tem uma energia livre padrão na ligação tioéster. O rompimento desta ligação libera energia suficiente para a formação de ATP ou GTP. Reações do Ciclo de Krebs 6. Succinato desidrogenase: faz a oxidação do succinato em fumarato, liberando FADH2. Reações do Ciclo de Krebs 7. Fumarase: faz a hidratação do fumarato em malato. Reações do Ciclo de Krebs 8. L-Malato desidrogenase: faz oxidação do malato em oxalacetato. É uma enzima NAD-dependente. Esta reação é rapidamente consumida para o próximo passo na formação do citrato. Assim, as concentrações de oxalacetato são reduzidas no ciclo. O CICLO 2C (acetil-CoA) 2C (2 x Co2) DESCARBOXILAÇÃO OXIDATIVA REGENERAÇÃO DO OXALOACETATO +1 NADH é formado na descarboxilação do piruvato A conservação de energia da oxidação Considerações O papel do ciclo do ácido cítrico no anabolismo Reações anapleróticas À medida que os intermediários do CAC são removidos para servirem de precursores biossintéticos, estes são repostos por reações anapleróticas. Regulação do ciclo O fluxo de átomos de C do piruvato através do ciclo é estreitamente regulado em 2 níveis: •Conversão de piruvato em acetil-coA •Entrada de Acetil-CoA no ciclo Com relação a velocidade, 3 fatores governam: •Disponibilidade de substrato •Inibição por acúmulo de produtos •Inibição alostérica retroativa pelas enzimas
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