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Biologia

Ciclo de Krebs

Jéssica Maciel
Publicado por Jéssica Maciel
Última atualização: 20/4/2019

Introdução

O Ciclo de Krebs, também conhecido como Ciclo do Ácido Cítrico, ou mesmo Ciclo do Ácido Tricarboxílico, é uma das etapas da respiração celular e ocorre na matriz mitocondrial, sendo considerado um conjunto de reações anfibólica, ou seja, anabólica e catabólica. Foi descoberto pelo bioquímico Hans Adolf Krebs no final da década de 1930.

A respiração celular possui três fases:

  • Glicólise: É o primeiro processo, no qual ocorre a quebra da glicólise e a formação de piruvato e Acetil-CoA, utilizado na próxima etapa.
  • Ciclo de Krebs: Segunda etapa, na qual o Acetil-CoA é transformado em CO2 a partir de uma reação de oxidação.
  • Cadeia Respiratória: É a última etapa da reação, na qual é produzida grande parte da energia da respiração celular. 

Função

O Ciclo de Krebs possui múltiplas funções que auxiliam no metabolismo celular. Uma das suas mais notórias funções é a de promover a degradação dos produtos finais derivados do metabolismo de aminoácidos diversos, de lipídios e de carboidratos. Assim, essas substâncias são transformadas em acetil-CoA, liberando CO2 e H2O, além de sintetizarem ATP.

É dessa maneira que se realiza a produção de energia para a célula. Sendo durante as etapas do Ciclo de Krebs que se formam os intermediários antecessores na biossíntese de moléculas e mesmo de aminoácidos. 

Quando no Ciclo de Krebs, a energia vinda das moléculas orgânicas provenientes dos alimentos é alterada para moléculas carregadores de energia para que as diversas atividades celulares se concretizem, por exemplo, sintetizar algum hormônio, realizar fotossíntese, fagocitose, entre outras. 

Localização

O Ciclo de Krebs tem o seu processo acontecendo diretamente na matriz mitocondrial de células dos organismos aeróbicos. Sendo que a matriz mitocondrial é o espaço no interior da mitocôndria que contém enzimas funcionando como parte integrante do Ciclo de Krebs.

A mitocôndria é uma organela, ou seja, um órgão da célula, que atua como fonte de energia na célula viva, já que é a responsável por criar grande parte do trifosfato de adenosina que é necessário para o funcionamento das células. 

O Ciclo de Krebs

O início do Ciclo de Krebs se dá com o Acetil-CoA, ou seja, acetilcoenzima A. Esta, por sua vez, pode ser produzida por diversos precursores, como: piruvato, na etapa da glicólise; e ácidos graxos, produzidos pela beta-oxidação.

Em seguida, o Acetil-CoA reage com o ácido oxalacético, formando o citrato. O citrato, então, sofre um processo de desidratação, retirando moléculas de H2O e passando a ser chamado de isocitrato.

Com o isocitrato formado, o Ciclo conta com o auxílio do NAD, que retira um hidrogênio do isocitrato e passa a ser chamado de NADH. Junto com esse processo ocorre, também, a perda de carbono por parte do isocitrato, ou seja, ocorre uma descarboxilação. É dessa etapa que ocorre a formação e saída de uma molécula de gás carbônico (CO2)

Com o auxílio de enzimas como as Isocitrato Desidrogenase, são gerados diversos derivados, que, ao perderem hidrogênios e carbonos, passam a gerar energia, denominada GTP, que posteriormente é transformada em ATP.

O ATP será utilizado para a produção de oxaloacetato, com o auxílio de FAD e FADH2, para que possa retornar em uma nova reação do Ciclo de Krebs. 

Sendo assim, pode ser concluído que o Ciclo de Krebs é categorizado como uma reação catabólica, pois promove oxidação de duas moléculas de CO2 e do Acetil-CoA. Além disso, produz ATP e oxaloacetato, que serão utilizados em outras etapas da respiração celular, tornando uma reação cíclica.

Por fim, o ciclo também possui uma função anabólica. Isso porque ao mesmo tempo que compostos intermediários são quebrados, outros são formados. Assim, forma-se um complexo sistema com reações equilibradas e complementares.

Mitocôndria, local onde o Ciclo de Krebs ocorre. 

Referência

Junqueira, L. C. & Carneiro, J. Biologia Celular e Molecular. 9ª Edição. Editora Guanabara Koogan. 338 páginas. 2012


Exercícios

Exercício 1
(ENEM/2016)

As proteínas de uma célula eucariótica possuem peptídeos sinais, que são sequências de aminoácidos responsáveis pelo seu endereçamento para as diferentes organelas, de acordo com suas funções. Um pesquisador desenvolveu uma nanopartícula capaz de carregar proteínas para dentro de tipos celulares específicos. Agora ele quer saber se uma nanopartícula carregada com uma proteína bloqueadora do ciclo de Krebs in vitro é capaz de exercer sua atividade em uma célula cancerosa, podendo cortar o aporte energético e destruir essas células.

Ao escolher essa proteína bloqueadora para carregar as nanopartículas, o pesquisador deve levar em conta um peptídeo sinal de endereçamento para qual organela?

Ilustração: Rapaz corpulento de camiseta, short e tênis acenando

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