Ciclo de Krebs: o que é, função, etapas, equação

O ciclo de Krebs, também chamado de ciclo do ácido cítrico ou ciclo do ácido tricarboxílico, é uma das etapas da respiração celular, um processo aeróbio para obtenção de energia que ocorre nas células de diversos organismos. No ciclo de Krebs, ocorre a oxidação completa das moléculas que são fontes de energia, como carboidratos e ácidos graxos.

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Na oxidação da glicose, o ciclo de Krebs apresenta, ao final do processo, um saldo de seis moléculas de NADH (nicotinamida adenina dinucleotídeo reduzido), duas moléculas de FADH₂(flavina adenina nucleotídeo reduzido), duas moléculas de ATP (adenosina trifosfato) e quatro moléculas de CO₂(dióxido de carbono). Apresentamos a seguir a importância desse ciclo no processo de obtenção de energia, detalhando como ocorre cada uma de suas etapas.

O ciclo de Krebs apresenta como produtos o CO2 Â e elÃ©trons altamente energÃ©ticos, armazenados em molÃ©culas carreadoras, como o NADH. — *O ciclo de Krebs apresenta como produtos o CO₂ e elétrons altamente energéticos, armazenados em moléculas carreadoras, como o NADH.*

O que é o ciclo de Krebs?

O ciclo de Krebs é uma das etapas da respiração celular, processo de obtenção de energia realizado na presença de oxigênio (processo aeróbio) pela maioria das células eucarióticas e algumas procarióticas. Nesse processo, ocorre a degradação de uma molécula orgânica, resultando em gás carbônico, água e energia como produtos finais. Essa energia é utilizada nas mais diversas reações que ocorrem nas células.

No ciclo de Krebs, ocorre a oxidação de fontes energéticas, como carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos, e são produtos dessa etapa o CO₂ e elétrons altamente energéticos, armazenados em moléculas carreadoras de energia.

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Importância e descoberta

O ciclo de Krebs é extremamente importante, pois ele é o principal responsável pela oxidação de carbonos que ocorre na maiorias das células. Assim, alguns de seus produtos podem ser transferidos ao citosol e ser usados em reações anabólicas, como a síntese de aminoácidos.

Tal ciclo recebe esse nome como uma forma de homenagear o pesquisador Hans Krebs, chefe do grupo de pesquisa que trabalhou nessa via metabólica, elucidando esse ciclo, nos anos de 1930. Por essa descoberta, Hans Krebs recebeu, em 1953, o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina.

Glicólise e ciclo de Krebs

O ciclo de Krebs é responsável pela oxidação total da glicose no processo de respiração celular. No entanto, essa oxidação inicia-se em uma etapa anterior da respiração celular, a glicólise.

Na glicólise, a glicose, uma molécula constituída por seis átomos de carbono, é oxidada, dando origem a duas moléculas com três átomos de carbono, denominadas de piruvato. A glicose (carboidrato) é uma das principais fontes energéticas para a célula, sendo utilizada também na síntese de outras moléculas orgânicas. O saldo final da glicólise é de duas moléculas de piruvato, duas moléculas de ATP e duas de NADH.

Na presença de oxigênio, o piruvato é completamente oxidado. Em organismos procariontes, esse processo de oxidação ocorre no citosol da célula. Em organismos eucariontes, o processo ocorre nas mitocôndrias.

Cada molécula de piruvato que entra na mitocôndria é oxidada, formando grupo acetil (-CH₃CO) e sendo descarboxilada, liberando CO₂. Nessa etapa, são formadas também duas moléculas de NADH. O grupo acetil liga-se à coenzima A (CoA), formando o acetilcoenzima A ou acetil-CoA, que, em seguida, torna-se substrato para o ciclo do ácido cítrico ou ciclo de Krebs.

O ciclo de Krebs inicia-se com a entrada do acetil-CoA no ciclo, e cada uma de suas etapas Ã© catalizada por enzimas especÃficas. — *O ciclo de Krebs inicia-se com a entrada do acetil-CoA no ciclo, e cada uma de suas etapas é catalizada por enzimas específicas.*

Etapas do ciclo de Krebs

O ciclo de Krebs inicia-se com a entrada do acetil-CoA produzido anteriormente. O grupo acetil da acetil-CoA reage com o oxaloacetato, um ácido constituído por quatro carbonos, formando o citrato (forma oxidada do ácido cítrico), que é constituído por seis carbonos. A coenzima-A é, então, liberada para se ligar a um novo grupo acetil. A seguir ocorrem reações que causam a degradação do citrato gradualmente. Nesse processo, ocorrem a remoção e a oxidação de dois de seus átomos de carbono, formando CO_2.O oxaloacetato é regenerado e pode reagir com outro acetil-CoA, iniciando novamente o ciclo. É importante destacar que cada etapa do ciclo de Krebs é catalizada por uma enzima específica.

À medida que ocorre a oxidação do citrato, energia é liberada e utilizada na produção de moléculas carreadoras de energia. Em cada ciclo, para cada grupo acetil, uma molécula de ADP é convertida em ATP; 3 NAD⁺ são reduzidas a NADH; a FAD recebe dois elétrons e dois prótons, formando FADH₂.

Algumas células animais podem formar também GTP (trifosfato de guanosina). Essa molécula assemelha-se ao ATP, podendo ser utilizada para a produção de ATP ou diretamente pela célula. Considerando que cada molécula de glicose produz dois acetil-CoA, ao final do ciclo de Krebs, terão sido produzidos 6 NADH, 2 FADH₂ e 2 ATP.