CICLO DE KREBS

Ciclo de Krebs

O ciclo de Krebs tem como objetivo principal a produção de NADH2 e FADH2, e ATP.

Após ser formado os piruvatos, (ver Glicólise aqui) este se une com a Coenzima A formando o Acetil-CoA, somente com a união desse piruvato com a Coenzima A (CoA) é possível essa molécula entrar na mitocôndria para ser  totalmente oxidada.

Esse ciclo é constituído de oito etapas que pode ser assim divididas:

Primeira etapa: 

Formação do Citrato

Com a saída do Acetil CoA do ciclo da glicólise, é possível essa molécula atravessar a membrana da mitocôndria e ao entrar na mitocôndria o Acetil-CoA se une ao Oxalacetato presente na mitocôndria, quando eles se unem formam o Citrato.

Segunda etapa: 

Formação do Isocitrato por uma Isomerização

Lembrando que a isomerização ocorre a troca de carbonos de lugara, de lugares e quem realiza essa isomerização é a enzima Aconitase e o citrato muda a organização química passando a se chamar de Isocitrato.

Terceira etapa

Primeira oxidação.

Nesta etapa uma enzima faz a retirada de um carbono do isocitrato esse carbono se adere por ligações iônicas a um O2 sendo liberado em forma de CO2. Os elétrons e hidrogênios resultantes dessa quebra são recolhidos pelo NAD, este por sua nvez fica reduzido em NADH2 e o isocitrato passa a se chamar então Alfa-cetoglutarato.

Quarta Etapa

Segunda oxidação

Ocorre nesta etapa a oxidação do Alfa-cetoglutarato onde uma enzima arranca novamente um carbono que sai em forma de CO2 e os hidrogênios e elétrons provenientes desses resíduos são recolhidos pelo NAD que fica reduzido, sendo então chamado de NADH2. A Coenzima A (CoA) ajuda nesta oxidação, onde se tem como produto final da oxidação do alfa-cetoglutarato o Succinil-CoA.

Quinta etapa: 

Formação do Succinato.

Nesta etapa é necessário um GDP um Pi (fosfato inorgânico) e uma molécula de água H2O que por atração iônica faz a retirada da CoA do succinil-CoA, então temos como resultado desta etapa, o surgimento de um GTP, pois o fosfato presente no succinil-CoA é colocado no GDP passando ser um GTP e a molécula de Succinato. A CoA é retirada por atração iônica e liberada.

Sexta etapa

Formação do Fumarato

Nesta etapa ocorre uma oxidação do Succinato por uma enzima, e temos como resultado dessa oxidação elétrons e o Hidrogênio, estes por sua vez são carregados exclusivamente pelo FAD, ficando então reduzido em FADH2 e como resultado da oxidação temos a formação do Fumarato.

Sétima etapa

Formação do L-malato

Nesta etapa o fumarato passa por uma enzima chamada fumarato hidratase que "molha" o Fumarato, e ao passar por essa enzima temos a formação do L-malato.

Oitava etapa regeneração do Oxalacetato

Nesta etapa ocorre que uma enzima chamada malato hidrogenase oxida uma parte do L-malato, ao oxidar ela produz hidrogênios e elétrons que por sua vez são carregados pelo NAD ficando então reduzidos e chamados de NADH2.

Com essa oxidação temos a formação do Oxalacetato.

Alguns dados importantes:

Glicogenase: é a transformação de uma cadeia carbônica qualquer em glicose.

Gliconeogênese: é a parte onde o lactato é transformado novamente em glicose.

Glicogênese: É a transformação ao acúmulo de glicose em tecido glicogênico.

Ciclo de Cori: o ciclo de Cori é caracterizado pelo carregamento do lactato produzido na glicólise na ausência do O2, e levado ao fígado para ser novamente transformado em glicose.

Fosfocreatina é presente em tecido esquelético e muscular.

A fosfocreatina é uma cadeia proteica que quando neceassário passa um fosfato para um ADP que este se transforma em ATP, e a fosfocreatina passa a ser apenas Creatina, sem o fosfato.

Creatina + fosfato = fosfocreatina

Fosfocreatina - fosfato = Creatina

GLICÓLISE

O objetivo da glicólise é a quebra da molécula em partes menores já que as moléculas de glicose são extensas e não podem assim ser utilizada nas celulas como forma de energia.

Para a glicose sofrer a glicólise ela precisa estar dentro dentro citoplasma e ela só entra no citoplasma quando a insulina, produzida no pâncreas abre a entrada da glicose na célula.

A glicólise gasta ATP, elétrons (NADH), produz calor e resíduos como CO2 e H2O. As reações da glicólise pode ser dividida em dez passos, vejamos a seguir:

Passo 1.

A glicose possui um cadeia carbônica com 6 carbonos, nesta fase ao entrar na célula essa cadeia carbônica ganha um fosfato que chamamos de fosforilação da glicose onde é acrescentado à cadeia carbônica um grupo fosfato (P) que se liga ao carbono de número 6.

Nesta etapa há gasto de ATP, pois, para que a glicose ganhe um P é necessário que o fosfato venha de um ATP que esteja livre na célula,  esse ATP sem o fosfato torna-se um ADP.

Essa glicose com um fosfato a mais passa a chamar-se Glicose-6-fosfato.

Passo 2

Nesta etapa acontece a Isomerização onde há a troca de carbonos de lugar da Glicose-6-fosfato. Nesta etapa acontece a perda de duas hidroxilas e não há gasto de ATP. Ao ocorrer essa troca de lugares há perda de duas hidroxilas e a glicose se transforma então em Frutose-6-fosfato.

Passo 3

A frutose é acrescida de mais um fosfato tornando-se frutose 1- 6 -bifosfato. Para essa frutose se tornar um bifosfato, e nesta etapa  há gasto de mais um ATP que esteja livre na célula. o P (fosfato) desse ATP se liga à frutose, por este motivo ficando então com dois Fosfatos, um fosfato no carbono 1 e outro fosfato aderido ao carbono 6. (frutose 1- 6 -bifosfato.)

Passo 4

Nessa etapa a Frutose -1- 6-bifosfato é quebrada surgindo 2 fragmentos de 3 carbonos cada um que se transforma em:

Gliceroaldeído-3-fosfato e Diidroxiacetona-1-fosfato.

                                                  

Cada um contêm 3 carbonos em sua cadeia, essa é a única quebra que divide a quantidade de carbonos da frutose.

Passo 5

Isomerização

Nesse passo acontece novamente a mudança dos carbonos de lugar, onde a molécula diidroxiacetona é reorganizada para ser transformada em gliceroaldeído pois, apenas o gliceroaldeído pode passar para as reações seguintes para se transformar em energia no ciclo de Krebs.

Passo 6

Neste passo acontece novamente fosforilação dos gliceroaldeído-3-fosfato onde acontece primeira e única oxidação perdendo dois elétrons e quando se perde os elétrons o NAD pega esses elétrons e se torna em NADH2, lembrando que para ocorrer a oxidação o gliceroaldeído-3-fosfato perde um H para dar lugar ao fósforo.

Com essa fosforilação o gliceroaldeido-3-fosfato se torna bifosfoglicerato, pois, tem dois fosfatos em sua cadeia.

Passo 7

Transferência

Nesse passo acontece a transferência do Fosfato, onde o bifosfoglicerato perde o P (fosfato) do carbono 1 e carrega um ADP que está passando nas proximidades e este se transforma em ATP, e o bifosfoglicerato passa a se chamar de 3-fosfoglicerato.

Passo 8

Isomerização 

Lembrando que nas isomerizações os carbonos são trocados de lugar mudando a natureza quimica das moléculas, neste caso o  3-fosfoglicerato sofre a isomerização e passa a ser 2-fosfoglicerato ou seja apenas há a troca do fosfato de lugar do carbono 3 para o carbono 2. Ela passa a chamar Fosfoenolpiruvato.

Passo 9

Desidratação.

A enzima ao transformar o fosfoglicerato em fosfofoenolpiruvato perde “H2O”, pois, ao mexer na estrutura sobra dois H e um O onde no meio celular estes se unem formando uma molécula de água.

Passo 10

A enzima faz a quebra do fosfoenolpiruvato gerando os piruvatos.

Nessa quebra há o surgimento de 2 piruvatos de 3 carbonos.

Ao quebrar o fosfoenolpiruvato a enzima retira o fosfato e fornece para um ADP gerando assim 2 piruvatos e dois ATP.