CICLO DE KREBS
https://www.youtube.com/watch?v=ubzw64PQPqM
Bianca Zingales
IQ-USP
G L IC O S E A M IN O Á C ID O S Á C ID O S G R A X O S
A cetil-C o A (2 )
O x a lo a ce ta to (4 ) C itra to (6 )
Iso c itra to (6 )
C eto g lu ta ra to (5 )
S u cc in a to (4 )
F u m a ra to (4 )
M a la to (4 )
G lyA laS erC y s
L euIleL y sP h e
G luA sp
P iru v a to (3 )
C O2
C O2
C O2
C O2
F o sfo e n o lp iru v a to (3 )
C O2
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Glicose
Piruvato
Glicólise
Acetil-CoA
Ácidos Graxos
CITOSSOL
MITOCÔNDRIA
KREBS
Alguns AA
CICLO DE KREBS
O Ciclo de Krebs é também chamado Ciclo dos Ácidos Tricarboxílicos (TCA) ou Ciclo do Ácido Cítrico
Definição: O Ciclo de Krebs é a via final comum do Catabolismo. Tem como finalidade a oxidação de Acetil-CoA visando a obtenção de Energia
Localização: Matriz mitocondrial
Oxigênio: O Ciclo de Krebs só funciona em presença de Oxigênio (metabolismo aeróbico) (ver próximas aulas)
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CARACTERÍSTICAS GERAIS do CICLO de KREBS
1. DOIS Carbonos entram no ciclo de Krebs como Acetil-CoA e DOIS Carbonos saem como duas moléculas de CO2.
CO2 EXPIRAÇÃO
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CARACTERÍSTICAS GERAIS do CICLO de KREBS
2. Ao longo do Ciclo, QUATRO reações de óxido-redução ocorrem, formando-se 3 moléculas de NADH e uma molécula de FADH2.
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CARACTERÍSTICAS GERAIS do CICLO de KREBS
3. Uma ligação fosfato de alta energia (GTP) é formada no Ciclo.
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O Ciclo de Krebs compreende 8 etapas
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Citrato
Isocitrato
-Cetoglutarato
Succinil-CoA
Co-A
Succinato
Fumarato
Malato
Oxaloacetato
Nome dos compostos do ciclo de Krebs
Passo 1: Condensação
Reação irreversível
H
Acetil-CoA Oxaloacetato Citrato CoA
Citrato sintase
De onde vem?
Ác tricarboxílico
Revisão: Formação do oxaloacetato
Piruvato + ATP + HCO-3 Oxaloacetato + ADP + Pi
Piruvato Carboxilase
Nota: Numa dieta pobre em carboidratos, o nível de oxaloacetato é baixo(Gliconeogênese). O ciclo de Krebs tem baixo funcionamento.
Passo 2: Isomerização
Aconitase
Citrato Isocitrato
Ác tricarboxílico
Passo 3: Saída de CO2 catalisada por enzima ligada a NAD+
Esta reação controla o funcionamento do Ciclo de Krebs
A Isocitrato Desidrogenase é uma enzima alostérica (ver adiante)
Isocitrato (C6) NAD+ alfa-cetoglutarato (C5) NADH CO2
Isocitrato desidrogenase
Passo 4: Descarboxilação oxidativa (entra CoA)
Reação irreversível
Alfa-cetoglutarato (C5) NAD+ CoA Succinil-CoA (C4) NADH CO2
Alfa-cetoglutarato desidrogenase
Passo 5: Fosforilação a nível do Substrato
Succinil-CoA GDP Succinato GTP CoA
Succinil CoA sintetase
Síntese de um composto rico em energia – GTP (guanosina trifosfato) Onde já apareceu GTP?
Transformação de GTP em ATP
NOTA: Esta reação não faz parte do ciclo de Krebs, mas resulta na produção de 1 ATP.
Nucleosídio difosfoquinase
Passo 6: Desidrogenação dependente de FAD
Succinato FAD Fumarato FADH2
Succinato desidrogenase
FAD –Flavina Adenina Dinucleotídio
Estrutura do FAD
Riboflavina –Vitamina B2
FAD Transporta 2 prótons e 2 elétrons
Passo 7: Hidratação na dupla ligação C-C
Fumarato Malato
Fumarase
Passo 8: reação de desidrogenação que regenera Oxaloacetato
Malato NAD+ Oxaloacetato NADH
Malato desidrogenase
Notar a regeneração de Oxaloacetato no fim de uma volta do ciclo
Acetil-CoA + 2H2O + 3NAD+ + Pi + GDP + FAD
2CO2 + 3NADH + GTP + CoA-SH + FADH2 + 2H+
Estequiometria do Ciclo de Krebs
1 Acetil-CoA 2CO2 + 3NADH + 1FADH2 + 1GTP + 1CoA
Uma volta do Ciclo de Krebs
Regulação da velocidade do Ciclo de Krebs
O ciclo é controlado principalmente pela atividade da Isocitrato Desidrogenase (enzima alostérica)
A cetil-C oA (2)
O xaloacetato (4) C itrato (6)
Isocitrato (6)
C etoglutarato (5)
Succinato (4)
F um arato (4)
M alato (4)
C O2
C O2
C O2
A cetil-C oA (2)
O xaloacetato (4) C itrato (6)
Isocitrato (6)
C etoglutarato (5)
Succinato (4)
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M alato (4)
C O2
C O2
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A cetil-C oA (2)
O xaloacetato (4) C itrato (6)
Isocitrato (6)
C etoglutarato (5)
Succinato (4)
F um arato (4)
M alato (4)
C O2
C O2
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Moduladores alostéricos Positivos: ADP e NAD+
Moduladores alostéricos Negativos: ATP e NADH
Isocitrato Desidrogenase
Ciclo de Krebs é ATIVO quando a carga energética é BAIXA
(concentração elevada de ADP – modulador alostérico positivo)
Portanto, a Carga energética da Célula regula o funcionamento do Ciclo de Krebs
Portanto:
Em outras aulas veremos por que NAD+ e NADH também regulam o Ciclo.
Ciclo de Krebs é LENTO quando a carga energética é ALTA
(concentração elevada de ATP – modulador alostérico negativo)
A velocidade do ciclo de Krebs também é regulada pela concentração de seus intermediários.
Se não houver disponibilidade de oxaloacetato, o Ciclo de Krebs não funciona
Regulação da velocidade do Ciclo de Krebs
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- Quando há falta de Glicose, o oxaloacetato é usado na gliconeogênese. Então o Ciclo de Krebs diminui seu funcionamento, e menos Acetil-CoA é oxidado.
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As vitaminas do complexo B são um grupo de oito vitaminas: tiamina (B1), riboflavina (B2), niacina (B3), ácido pantotênico (B5), piridoxina (B6), biotina (B7), ácido fólico (B9), cianocobalamina (B12).
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