Ciclo de Krebs

O ciclo de Krebs, também chamado de ciclo do ácido cítrico e ciclo do ácido tricarboxílico, é a segunda etapa do processo de respiração celular e ocorre, em organismos eucariontes, no interior da mitocôndria.

Ele consiste em uma sequência de oito reações químicas que formam um ciclo devido à regeneração, ao final do ciclo, do oxoloacetato que inicia o processo. O rendimento total do ciclo de Krebs por glicose é 6 NADH, 2 FADH₂ e o equivalente a 2 ATP.

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Resumo sobre ciclo de Krebs

• O ciclo de Krebs, também chamado de ciclo do ácido cítrico e ciclo do ácido tricarboxílico, é a segunda etapa da respiração celular.

• Ocorre na matriz mitocondrial.

• Possui oito etapas.

• No seu final, o oxaloacetato é regenerado.

• Seu rendimento total por glicose é 6 NADH, 2 FADH₂ e o equivalente a 2 ATP.

Videoaula sobre ciclo de Krebs

Ciclo de Krebs: o que é?

O ciclo de Krebs, também chamado de ciclo do ácido cítrico e ciclo tricarboxílico, é a segunda etapa do processo de respiração celular, ocorrendo logo após o processo de glicólise. Nesse ciclo, ocorre a oxidação de combustíveis orgânicos derivados do piruvato. O ciclo de Krebs é assim denominado em homenagem a Hans Krebs, cientista que dedicou seus trabalhos a essas importantes reações na década de 1930.

→ Ciclo de Krebs e a respiração celular

O ciclo de Krebs é a segunda etapa da respiração celular. A primeira etapa dela é a glicólise, que ocorre no citosol. Na glicólise, formam-se duas moléculas de piruvato, que, em organismos eucariontes, entrarão no interior da mitocôndria para que a respiração continue. O ciclo de Krebs, em organismos eucariontes, ocorre na matriz mitocondrial.

A próxima etapa do processo de respiração celular, a fosforilação oxidativa, ocorre, em eucariontes, na membrana mitocondrial interna. O ciclo de Krebs, em organismos procariontes, acontece no citosol, enquanto a fosforilação oxidativa acontece na membrana plasmática.

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Etapas do ciclo de Krebs

O ciclo de Krebs corresponde a uma sequência de oito reações. Essas reações contam com a participação de diferentes enzimas, que atuam catalisando esses processos. Veremos, a seguir, as etapas do ciclo:

• Etapa 1: o ciclo de Krebs ocorre após o processo de glicólise, com a entrada do piruvato na mitocôndria. O piruvato é convertido em um composto chamado de acetil-CoA ou acetil coenzima A. Na primeira etapa, o grupo acetila do acetil-CoA é transferido a uma molécula de quatro carbonos, o oxaloacetato, produzindo o citrato. Citrato é forma ionizada do ácido cítrico, por isso o ciclo de Krebs é também conhecido como ciclo do ácido cítrico. Devido ao fato de o ácido cítrico ser um ácido tricarboxílico de seis carbonos, o ciclo também é chamado por alguns autores de ciclo do ácido tricarboxílico.

• Etapa 2: o citrato é convertido em seu isômero, o isocitrato. Essa conversão ocorre por meio da retirada de uma molécula de água e adição de uma outra.

• Etapa 3: destaca-se como a primeira de quatro etapas de oxidação que ocorrem no ciclo de Krebs. Nesse processo, o isocitrato é oxidado e NaD⁺ é reduzido a NADH. Forma-se um composto instável, que perde uma molécula de gás carbônico.

• Etapa 4: uma reação de oxidação produz gás carbônico e reduz NAD⁺ a NADH. A molécula que permanece é anexada à coenzima A por meio de uma ligação instável.

• Etapa 5: a coenzima A é substituída por um grupo fosfato. Forma-se então uma ligação fosfato a succinato de alta energia. O fosfato é transferido ao GDP e forma-se GTP (trifosfato de guanosina), uma molécula similar em estrutura e função com o ATP. O GTP poderá ser usado pela célula na produção de ATP ou atuar diretamente na realização de trabalho. Em plantas e bactérias, é formado ATP no lugar de GTP.

• Etapa 6: é a terceira etapa de oxidação do ciclo de Krebs. Nessa etapa, a FAD remove dois átomos de hidrogênio do succinato, levando à formação de FADH₂.

• Etapa 7: uma molécula de água é adicionada ao fumarato.

• Etapa 8: é a última etapa do ciclo e também a última das quatro etapas de oxidação. Ocorre a oxidação do substrato, reduzindo NAD⁺ a NADH e regenerando o oxaloacetato. A regeneração do oxaloacetato é o processo que garante o status cíclico ao ciclo de Krebs.

Rendimento total do ciclo de Krebs por glicose

Quando observamos o ciclo de Krebs, verificamos que uma molécula de ATP é gerada após uma única volta no ciclo. Entretanto, não podemos nos esquecer de que a glicólise produz duas moléculas de piruvato. Sendo assim, cada glicose originará dois acetil-coA, que entrarão no ciclo, garantindo um rendimento total por glicose de: 6 NADH, 2 FADH₂ e o equivalente a 2 ATP.