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O Ciclo de Krebs, também conhecido como Ciclo dos Ácidos Tricarboxílicos e Ciclo do Ácido Cítrico, refere-se a uma série de reações anfibólica, ou seja, anabólica e catabólica, com objetivo de produzir energia para as células. Essa é uma das três etapas do processo de respiração celular.
Nas eucariontes, o Ciclo de Krebs ocorre em grande parte na matriz da mitocôndria, já nos organismos procariontes esse etapa acontece no citoplasma. Essas reações são parte do metabolismo dos organismos aeróbicos – que utilizam oxigênio na respiração celular.
Respiração celular
Na perspectiva da bioquímica, a respiração celular é momento em que acontecem reações de quebra das ligações entre as moléculas gerando energia, a qual é aproveitada pelas células para realização de atividades vitais ao organismo.
Na respiração aeróbica, utilizada pela maioria dos seres vivos, é realizada a quebra da glicose, gerada na fotossíntese pelos organismos produtores e adquirida por meio da alimentação pelos consumidores. Esse processo pode ser resumido na equação abaixo:
C6H12O6 + 6 O2 –> 6 CO2 + 6 H2O + Energia
Mas não se engane com essa pequena equação. O processo de respiração celular é bastante complexo e há participação de várias enzimas e coenzimas, que realizam sucessivas oxidações da glicose.
Tudo isso é realizado em três etapas: a Glicólise, o Ciclo de Krebs e a Fosforilação Oxidativa ou Cadeia Respiratória, que levam à produção de gás carbônico, água e moléculas de adenosina trisfofato (ATP).
Fases do Ciclo de Krebs
O ciclo de Krebs é um circuito fechado, isto é, a molécula formada na última fase será utilizada na primeira. Veja abaixo o resumo dessas reações:
- Primeira etapa: o acetilcoenzima A (acetil CoA), gerado na glicólise, se liga a uma molécula com quatro carbonos denominada de oxaloacetato, liberando o grupo CoA e gerando uma molécula com seis carbonos chamada de citrato.
- Segunda etapa: o citrato é convertido no isômero isocitrato. Na verdade, essa fase ainda subdivide-se em duas: a remoção (2a) e a adição (2b) de uma molécula de água. Por isso é comum um Ciclo de Krebs com nove fases.
- Terceira etapa: o isocitrato que foi gerado passa por oxidação e gera uma molécula de dióxido de carbono, restando então uma molécula com cinco carbonos chamada de alfacetoglutarato. Nessa etapa, a nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD+) é reduzida e gera a NADH.
- Quarta etapa: essa etapa é semelhante a anterior, porém o alfacetoglutarato sofre oxidação e o NAD+ é reduzido à NADH, fornecendo uma molécula de dióxido de carbono. A molécula que sobrou com quatro carbonos se liga à Coenzima A, gerando a succinol CoA.
- Quinta etapa: o CoA do succinil CoA é substituído por um grupo de fosfato, que logo após é movido para o difosfato de adenosina (ADP) para formar o trifosfato de adenosina (ATP).
- Algumas células utilizam a guanosina disfofato (GDP) no lugar da AD, formando como produto a guanosina trifosfato (GTP). A molécula de quatro carbonos formada nessa etapa é chamada de succinato.
- Sexta etapa: consequentemente, o succinato gera mais uma molécula de quatro carbonos chamada de fumarato. Nessa reação, dois átomos de hidrogênio são transportados para FAD, gerando FADH2.
- O FADH2 pode transferir seus elétrons imediatamente para a cadeia transportadora, pois a enzima que atua nessa etapa está localizada na membrana interna da mitocôndria.
- Sétima etapa: nessa etapa, água é adicionada à molécula de fumarato que, consequentemente, é transformada em outra molécula de quatro carbonos denominada de malato.
- Oitava etapa: dando fim ao ciclo de Krebs, o oxaloacetato, o composto de quatro carbonos inicial, é regenerado através da oxidação do malato. Além disso, uma nova molécula de NAD+ é reduzida para NADH. Um novo ciclo recomeça.
- Junqueira, L. C. & Carneiro, J. Biologia Celular e Molecular. 9ª Edição. Editora Guanabara Koogan. 338 páginas. 2012.
- Guyton, A.C. & Hall, J.E. Tratado de Fisiologia Médica. 11ª Edição. Editora Elsevier. 1115 páginas. 2006
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Christiane Ribeiro
Profissional de enfermagem com experiência na assistência ao paciente crítico adulto em ambiente de terapia intensiva, contribuindo também para a produção de conteúdos educativos voltados à enfermagem.
É responsável pelo projeto Enfermagem Ilustrada, plataforma de educação em enfermagem criada para facilitar o acesso a conteúdos, conceitos, procedimentos, cálculos e informações úteis para estudantes e profissionais da área.
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