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Ciclo do ácido cítrico

o ciclo do ácido cítrico é uma série de reacções que produz duas moléculas de dióxido de carbono, um GTP/ATP, e formas reduzidas de NADH e FADH2.

Ciclo do Ácido Cítrico (Ciclo de Krebs)

Como a conversão de piruvato a acetil-CoA, o ciclo do ácido cítrico ocorre na matriz da mitocôndria., Quase todas as enzimas do ciclo do ácido cítrico são solúveis, com a única exceção da enzima succinato desidrogenase, que é incorporada na membrana interna da mitocôndria. Ao contrário da glicólise, o ciclo do ácido cítrico é um ciclo fechado: a última parte da via regenera o composto usado no primeiro passo. Os oito passos do ciclo são uma série de reações redox, desidratação, hidratação e descarboxilação que produzem duas moléculas de dióxido de carbono, um GTP/ATP, e formas reduzidas de NADH e FADH2., Esta é considerada uma via aeróbica porque o NADH e o FADH2 produzidos devem transferir seus elétrons para a próxima Via no sistema, que irá usar oxigênio. Se esta transferência não ocorrer, também não ocorrem os passos de oxidação do ciclo do ácido cítrico. Note que o ciclo do ácido cítrico produz muito pouco ATP diretamente e não consome oxigênio diretamente.,

O ciclo do ácido cítrico: No ciclo do ácido cítrico, o grupo acetil da acetil-CoA é anexado a um de quatro de carbono oxaloacetate molécula para formar um seis-citrato de carbono da molécula. Através de uma série de passos, o citrato é oxidado, liberando duas moléculas de dióxido de carbono para cada grupo acetilo alimentado no ciclo. No processo, três moléculas NAD+ são reduzidas a NADH, uma molécula FAD é reduzida a FADH2, e uma ATP ou GTP (dependendo do tipo celular) é produzida (por fosforilação ao nível do substrato)., Como o produto final do ciclo do ácido cítrico é também o primeiro reagente, o ciclo funciona continuamente na presença de reagentes suficientes.

passos no ciclo do ácido cítrico

Passo 1. O primeiro passo é um passo de condensação, combinando o grupo acetilo de dois carbonos (do acetil CoA) com uma molécula de oxaloacetato de quatro carbonos para formar uma molécula de seis carbonos de citrato. A CoA está ligada a um grupo sulfidrilo (-SH) e difunde-se para eventualmente combinar com outro grupo acetilo. Este passo é irreversível porque é altamente exergônico., A taxa desta reação é controlada por feedback negativo e a quantidade de ATP disponível. Se os níveis de ATP aumentarem, a taxa desta reacção diminui. Se o ATP estiver com pouca oferta, a taxa aumenta.Passo 2. O citrato perde uma molécula de água e ganha outra como citrato é convertido em seu isômero, isocitrato.passos 3 e 4. Na terceira etapa, o isocitrato é oxidado, produzindo uma molécula de cinco átomos de carbono, α-cetoglutarato, juntamente com uma molécula de CO2 e dois elétrons, que reduzem NAD+ a NADH., Esta etapa é também regulada por feedback negativo da ATP e da NADH e por um efeito positivo da ADP. Os passos três e quatro são os passos de oxidação e descarboxilação, que liberam elétrons que reduzem NAD+ a NADH e liberam grupos carboxílicos que formam moléculas de CO2. O α-cetoglutarato é o produto da terceira etapa, e um grupo succinilo é o produto da quarta etapa. A CoA liga-se ao grupo succinil para formar a succinil CoA. A enzima que catalisa o passo quatro é regulada pela inibição de feedback do ATP, succinil CoA e NADH.Passo 5., Um grupo fosfato é substituído por coenzima A, e uma ligação de alta energia é formada. Esta energia é utilizada na fosforilação ao nível do substrato (durante a conversão do grupo succinil para succinato) para formar trifosfato de guanina (GTP) ou ATP. Existem duas formas da enzima, chamadas isoenzimas, para este passo, dependendo do tipo de tecido animal em que são encontrados. Uma forma é encontrada em tecidos que usam grandes quantidades de ATP, como coração e músculo esquelético. Esta forma produz ATP., A segunda forma da enzima é encontrada em tecidos que têm um elevado número de vias anabólicas, tais como o fígado. Esta forma produz GTP. O GTP é energeticamente equivalente ao ATP; no entanto, seu uso é mais restrito. Em particular, a síntese proteica utiliza principalmente a GTP.Passo 6. O passo seis é um processo de desidratação que converte succinato em fumarato. Dois átomos de hidrogênio são transferidos para FAD, produzindo FADH2. A energia contida nos elétrons destes átomos é insuficiente para reduzir NAD+, mas adequada para reduzir FAD., Ao contrário de NADH, este portador permanece ligado à enzima e transfere os elétrons para a cadeia de transporte de elétrons diretamente. Este processo é possível pela localização da enzima catalisando este passo dentro da membrana interna da mitocôndria.Passo 7. Adiciona-se água ao fumarato durante a fase sete e produz-se malato. O último passo no ciclo do ácido cítrico regenera o oxaloacetato por oxidação do malato. Outra molécula de NADH é produzida.,

os produtos do ciclo do ácido cítrico

dois átomos de carbono entram no ciclo do ácido cítrico a partir de cada grupo acetilo, representando quatro dos seis carbonos de uma molécula de glucose. Duas moléculas de dióxido de carbono são liberadas em cada turno do ciclo; no entanto, estas não contêm necessariamente os átomos de carbono adicionados mais recentemente. Os dois átomos de carbono acetilo serão eventualmente liberados em turnos posteriores do ciclo; assim, todos os seis átomos de carbono da molécula de glicose original são eventualmente incorporados em dióxido de carbono., Cada curva do ciclo forma três moléculas de NADH e uma molécula de FADH2. Estes portadores se conectarão com a última porção de respiração aeróbica para produzir moléculas de ATP. Um GTP ou ATP também é feito em cada ciclo. Vários dos compostos intermediários no ciclo do ácido cítrico podem ser usados na síntese de aminoácidos não essenciais; portanto, o ciclo é anfíbio (tanto catabólico quanto anabólico).