Ciclo de krebs

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BC0411 - Transformações Bioquímicas

Ciclo de Krebs
Profa Ana Paula de Mattos Arêas Centro de Ciências Naturais e Humanas e-mail: ana.areas@ufabc.edu.br 25/03/2008

Ciclo do Ácido Cítrico acontece na Mitocôndria
• É um erro pensar que o Ciclo do Ácido Cítrico é simplesmente uma continuação da Glicólise. • É uma via central de aproveitamento de outras fontes metabólicas, através deacetil-CoA.

Estrutura da Mitocôndria
• Ciclo do Ácido Cítrico acontece na Mitocôndria. • Mitocôndria também possui DNA que codifica proteínas das vias metabólicas que ocorrem nesta organela.

As reações do Ciclo do Ácido Cítrico
• Ciclo do Ácido Cítrico foi proposto nos anos 30 por Hans Krebs. • Muitos intermediários haviam sido caracterizados em plantas, que cederam seus nomes aos compostos:Citrato: frutas cítricas Aconitato: Aconitum Succinato: âmbar (Succinum) Fumarato: Fumaria Malato: Maçã (Malus) • Os outros dois intermediários α-cetoglutarato e oxaloacetato são conhecidos pelo seus nomes químicos, pois foram sintetizados antes de serem identificados em seres vivos.

Algumas características do Ciclo do Ácido Cítrico
• Também conhecido como Ciclo de Krebs e Ciclo do ácidotricarboxílico (TCA), o Ciclo do Ácido Cítrico é uma via circular que oxida grupos acetil de muitas fontes, não só piruvato. É considerado a parte principal do metabolismo celular. • A equação geral da via é: 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + acetil-CoA GTP + CoA + 2 CO2 3 NADH + FADH2 +

• O oxaloacetato, que é consumido no início do ciclo, é regenerado na última etapa da via. Portanto, o Ciclo do ÁcidoCítrico pode oxidar um número ilimitado de grupos acetil. • Em eucariotos, todas as enzimas do Ciclo estão na mitocôndria. Então todos os substratos, GDP e NAD+ devem ser gerados na mitocôndria ou transportados a partir do citossol. Todos os produtos do Ciclo devem ser consumidos na mitocôndria ou transportados para o citossol.

Algumas características do Ciclo do Ácido Cítrico
• Os átomos de C deCO2 não vem diretamente de acetilCoA que começa o Ciclo, mas o efeito global de cada “round” é a oxidação de um grupo acetil a 2 CO2. • Intermediários do Ciclo do Ácido cítrico são precursores para biossíntese de outros compostos, ex. Oxaloacetato para Gliconeogênese. • A oxidação de 1 grupo acetil a 2 CO2 requer a transferência de 4 pares de e-. A redução de 3 NAD+ a 3 NADH usa 3 pares e a reduçãode FAD a FADH2 conta como o 4o par. A maioria da energia livre da oxidação dos grupos acetil é conservada nas coenzimas reduzidas. Energia também é recuperada como GTP.

Estrutura de AcetilCoA

Síntese de acetil-CoA a partir de piruvato
• Grupos acetil entram no ciclo como Acetil-CoA, um composto de alta energia. • Sob condições aeróbicas, o produto da Glicólise é piruvato, que étransportado para a mitocôndria por uma proteína transportadora. • Síntese de Acetil-CoA é catalisada pelo Complexo Multienzimático Piruvato Desidrogenase. • Um complexo multienzimático é formado por enzimas associadas de forma não-covalente que catalisam 2 ou mais etapas seqüenciais em uma via metabólica. Vantagens: • A distância entre os centros ativos é pequena. • Distância pequena entre sítios ativosreduz a chance de formação de produtos alternativos. • Reações catalisadas por complexos multienzimáticos podem ser controladas de forma coordenada.

Síntese de Acetil-CoA a partir de piruvato
• O complexo Piruvato desidrogenase catalisa 5 reações seqüenciais com equação geral: Piruvato + CoA + NAD+ acetil-CoA + CO2 + NADH

Citrato sintase
• Citrato sintase catalisa a condensação deacetil-CoA e oxaloacetato. • A ligação de oxaloacetato ao seu sítio de ligação na enzima provoca uma modificação conformacional, gerando o sítio de ligação a acetilCoA e fechando o sítio de ligação do oxaloacetato, impedindo o acesso de solvente ao substrato ligado.

Aconitase
• A Aconitase catalisa a isomerização reversível entre Citrato e Isocitrato. • Aconitase utiliza cluster [4Fe-4S] como...
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