11 K_ Ciclo de Krebs.pdf - Ucg

CICLO DE KREBS
CICLO DOS ÁCIDOS TRICARBOXÍLICOS
CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
Caminho final da oxidação de moléculas-fuel
(carbohidratos; AA; ácidos gordos)
Fonte de percursores para biossíntese
Matriz da mitocôndria

C 4
C 2
C 6
C 5
C 4
NADH & FADH 2

CoA NAD + CO 2
NADH
piruvato
Complexo desidrogenase do piruvato
S-CoA
CoA-SH
ATP + CO 2
Carboxilase do piruvato
1 2
ADP
8
3
7
4
6
5
Resumo do ciclo &

Descarboxilação oxidativa do piruvato
(Ligação entre a glicólise e o ciclo)
Complexo enzimático desidrogenase do piruvato
NAD + NADH CO 2
O
CoA-SH + CoA-S-C-CH 3
Acetil CoA
Piruvato G’º = -33.4 kJ / mol

Complexo enzimático desidrogenase do Piruvato
-Catálise coordenada
-Minimização de reacções laterais
-Aumento de velocidade
Cofactores:
Pirofosfato de tiamina TPP
Ácido lipóico
FAD
NAD + , CoA

Sequência das reacções catalisadas pelo complexo

1. Condensação Acetil-CoA com oxaloacetato:
C 4 + C 2 C 6
Sintase do citrato

2. Isomerização citrato-isocitrato
Aconitase

Substacto simétrico – CITRATO – origina CO 2 marcado do -cetaglutarato
aconitase: substracto simétrico, complexo ES assimétrico

3. Oxidação e descarboxilação do isocitrato
C 6 + NAD + C 5 + CO 2 + NADH
Desidrogenase do isocitrato

4. Oxidação e descarboxilação do -cetaglutarato
C 5 + NAD + + CoA CoA-C 4 + CO 2 + NADH
Complexo enzimático desidrogenase do -cetaglutarato

5. Formação de succinato acoplado à fosforilação de GDP
(fosforilação a nível de substracto)
Sintetase do succinil CoA
(GTP + ADP GDP + ATP)

6. Oxidação do succinato
Desidrogenase do succinato
7. Hidratação do fumarato
Fumarase
8. Oxidação do malato &
regeneração do oxaloacetato
Desidrogenase do malato

Ciclo Krebs efeito “catalítico” amplificador
O
CoA-S-C-CH 3
AcetilCoA + 3 NAD + + FAD + GDP + Pi + 2H 2 O
2 CO 2 + 3 NADH + FADH 2 + GTP + 2H + + CoA

Estabelecimento do Ciclo de Krebs
1932 - Certos ácidos di- e tricarboxílicos eram
facilmente oxidados na presença de tecido
activo - respiração
1935 - Adição de certos ácidos dicarboxílicos (C4)
aumentam desproporcionalmente o
consumo de O 2 – estímulo catalítico da
respiração
1937 - Estabelecimento da série:
O 2 H 2 O
citrato cis-aconitato isocitrato -cetaglutarato + CO 2
..... Succinato
Citrato aumenta catalíticamente a taxa de respiração
Succinato acumula-se na presença de malonato quando se
adiciona citrato ou fumarato (malonato é inibidor competitivo da desidrogenase do succinato)

Organismos anaeróbicos podem ter
“ciclo interrompido” para biossíntese
de percursores.
Compostos / reacções do ciclo
participam no metabolismo de
lípidos e aminoácidos.
Lípidos

Intermediários de ciclo de
Krebs são percursores de
produtos de biossíntese...
...reacções anaplaeróticas
preenchem possíveis falhas
de intermediários consumidos
(gluconeogénese)

Catabolismo dos aminoácidos:
Acetil CoA + intermediários do Ciclo

Catabolismo dos ácidos gordos Coenzima A (SÓ)

Controlo do Ciclo de Krebs - ..e não está tudo...
G’º = -31.4 kJ / mol
´G’º = -8.4 kJ / mol
G’º = -30.1 kJ / mol