O Ciclo de Krebs

Nas aulas de Fisiologia do Exercício, Treinamento Esportivo e outras disciplinas do curso de Educação Física, ouve-se falar muito do Ciclo de Krebs, mas o que é este ciclo e qual a sua finalidade no metabolismo celular, a seguir farei um breve resumo sobre o Ciclo de Krebs.

O Ciclo de Krebs (assim denominado em homenagem ao bioquímico alemão Hans Adolf Krebs em 1937), também conhecido como Ciclo do Ácido Tricarboxílico, é a mais importante via metabólica celular. Ocorre sob a regência de enzimas mitocondriais, em condições aeróbias, após a descarboxilação oxidativa do piruvato (produto final da glicólise) a acetil-CoA pelo complexo enzimático piruvato desidrogenase. A acetil-CoA também é originária da degradação de ácidos graxos via beta-oxidação.

O Ciclo de Krebs está associado a uma cadeia respiratória (cadeia de transporte de elétrons), ou seja, um complexo de compostos transportadores de prótons e elétrons que consomem o oxigênio absorvido por mecanismos respiratórios, sintetizando água e gerando ATP através de um processo de fosforilação oxidativa.

Os processos do Ciclo de Krebs ocorrem dentro das mitocôndrias, com as enzimas do ciclo dispersas na matriz mitocondrial, sendo que os transportadores de elétrons estão fixos nas cristas mitocondriais.

O Ciclo de Krebs se inicia com a união de uma molécula de acetil-CoA (proveniente do piruvato ou da beta-oxidação dos ácidos graxos) com uma de oxalacetato (proveniente do piruvato) gerando o citrato.

O Ciclo de Krebs pode ser dividido em oito etapas consecutivas, que serão descritas a seguir:

1ª) Condensação da acetil-CoA com o oxalacetato gerando citrato:

Esta reação é catalisada pela enzima citrato-sintase e gera um composto de seis carbonos, uma vez que o oxalacetato possui quatro carbonos e a acetil-CoA possui dois carbonos.

2ª) Isomerização do citrato em isocitrato:

Esta reação é catalisada pela enzima aconitase. Há a formação de cis-aconitato como um intermediário ligado à enzima, porém pode ser que ele constitua uma ramificação do ciclo.

3ª)Oxidação do isocitrato a alfa-cetoglutarato:

Reação catalisada pela enzima isocitrato desidrogenase, utiliza o NADH como transportador de dois hidrogênios liberados na reação, havendo o desprendimento de uma molécula de dióxido de carbono.

4ª) Descarboxilação oxidativa do alfa-cetoglutarato a succinil-CoA:

Reação catalisada pelo complexo enzimático alfa-cetoglutarato desidrogenase e utiliza o NADH como transportador de dois hidrogênios liberados na reação, havendo o desprendimento de mais uma molécula de dióxido de carbono.

5ª) Descarbxilação do succinil-CoA até succinato:

A enzima succinil-CoA sintase catalisa esta reação de alto poder termogênico, gerando um GTP que é convertido em ATP (o único produzido no nível dos substratos do Ciclo de Krebs).

6ª) Oxidação do succinato a fumarato:

Reação catalisada pela enzima succinato desidrogenase, utiliza o FADH₂ como transportador de dois hidrogênios liberados na reação.

7ª) Hidratação do fumarato a malato:

Reação catalisada pela enzima fumarase (ou fumarato hidratase), corresponde a uma hidratação do fumarato gerando um isômero de malato.

8ª) Desidrogenação do malato com a regeneração do oxalacetato:

Reação catalisada pela enzima malato desidrogenase, catalisa a oxidação do malato em oxalacetato, utiliza o NADH como transportador de dois hidrogênios liberados na reação.

 Ciclo de Krebs não termina com esta reação, pois outra molécula de acetil-CoA condensa-se com o oxalacetato, reiniciando um novo ciclo.

Referências bibliográficas

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