Ciclo de Krebs? O que é isso?

Se você não está ciente, então este é o ciclo do ácido tricarboxílico. Você entende?

Se não, então este é um passo fundamental na respiração de todas as células que usam oxigênio. A propósito, Hans Krebs recebeu o Prêmio Nobel pela descoberta deste ciclo.

Em geral, como você entende, isso é muito importante, especialmente para os bioquímicos. Eles estão interessados ​​na pergunta Como memorizar rapidamente o ciclo de Krebs?»

Aqui está o que parece:

Em essência, o ciclo de Krebs descreve as etapas na conversão do ácido cítrico. Eles precisam ser lembrados.

1. A condensação da acetil-coenzima A com ácido oxaloacético leva à formação de ácido cítrico.
2. O ácido cítrico é convertido em ácido isocítrico através da cisaconita.
3. O ácido isocítrico é desidrogenado para formar ácido alfa-cetoglutárico e dióxido de carbono.
4. O ácido alfa-cetoglutárico é desidratado para formar succinil-coenzima A e dióxido de carbono.
5. A succinil coenzima A é convertida em ácido succínico.
6. O ácido succínico é desidratado para formar o ácido fumárico.
7. O ácido fumárico hidrata para formar o ácido málico.
8. O ácido málico é desidratado para formar o ácido oxaloacético. Neste caso, o ciclo é fechado. Uma nova molécula de acetil coenzima A entra na primeira reação do próximo ciclo.

Na verdade, eu não entendi tudo. Estou mais interessado em como lembrá-lo.

Como lembrar o ciclo de Krebs? Versículo!

Há um versículo maravilhoso que permite que você se lembre desse ciclo. A autora deste verso é uma ex-aluna da KSMU, ela o compôs em 1996.

PIQUE no ACETIL LIMÃO lodo,
Mas não CEI com MAS KOH Eu estava com medo
Ele está em cima dele ISOLIMONN cerca de
ALFA-CETOGLUTAR infelizmente.

SUCCINIL Xia COENZIMA oh,
ÂMBAR lodo FUMAROV cerca de,
YABLOCH ek estocado para o inverno,
virou-se PIQUE ai de novo.

Aqui, os substratos das reações do ciclo do ácido tricarboxílico são criptografados sequencialmente:

• ACETIL-coenzima A
• Ácido de limão
• ácido cisaconítico
• ácido isocítrico
• ÁCIDO ALFA-CETOGLUTÁRICO
• SUCCINIL-COENZIMA A
• Ácido succínico
• Ácido fumárico
• ácido de maçã
• PIKE (ácido oxaloacético)

Outro verso para lembrar o ciclo do ácido tricarboxílico:

Pike comeu acetato, acontece que citrato,
Através da cisaconita será isocitrato.

Tendo desistido do hidrogênio OVER, ele perde CO2,
O alfa-cetoglutarato está imensamente feliz com isso.

A oxidação está chegando - NAD roubou hidrogênio,
TDP, coenzima A leva CO2.

E a energia mal apareceu em succinil,
Imediatamente ATP nasceu e succinato permaneceu.

Então ele chegou ao FAD - ele precisa de hidrogênio,
Fumarato bebeu água e se transformou em malato.

Depois veio o OVER para o malato, adquiriu o hidrogênio,
O PIKE reapareceu e se escondeu silenciosamente.

O versículo é bom. Claro, você ainda precisa se lembrar disso, então a pergunta: “Como lembrar o ciclo de Krebs” não excitará os alunos.

Como lembrar o ciclo de Krebs? História!

Além disso, proponho o seguinte - transformar cada um desses estágios (ácido) em imagens e imagens:

PIQUE- ácido oxaloacético
CA lutas de tecnologia com ETI- Acetil-coenzima A
LIMÃO- ácido de limão
CEI virar com KOH yami - cisaconita
Desenhado em tela ( ISO) LIMÃO- ácido isocítrico
ALF mantém GLU lateral ALCATRÃO y - ácido alfa-cetoglutárico
no SUK vc senta e vê CINI j - succinil-coenzima A
ÂMBAR- ácido succínico
dentro ECA razhke IDA la - ácido fumárico
MAÇÃ- Ácido de maçã

Alf asteca
Âmbar Yeti

Agora você precisa conectá-los em série uns com os outros. E então o Ciclo de Krebs será lembrado da seguinte forma.

Perto do rio largo, o PIKE começou a pular da água e atacar o Azteca e o ETI, que lutaram entre si do fundo. Depois de regá-los com LIMÕES, o asteca e as crianças sentaram-se em um tanque com cavalos e rapidamente começaram a sair deste lugar. Eles não perceberam como eles colidiram com o portão, que foi retratado (ISO) LEMON. Do lado de dentro, o portão foi aberto para eles por ALF, segurando um copo DEEP TARA. Neste momento, o CÍNICO sentado na Cadela começou a atirar pedras AMBER neles. Escondidos atrás de bonés com MARLE, nossos heróis se esconderam atrás de enormes MAÇÃS. Mas acontece que o PIKE acabou sendo astuto e estava esperando por eles por maçãs.

Ufa, finalmente terminei de escrever essa história. O fato é que inventar uma história dessas na cabeça é muito rápido. Literalmente 1-2 minutos. Mas declará-lo em texto, e até mesmo para que outros o entendam, é completamente diferente.

Memorizando o ciclo de Krebs com um acrônimo

Um Abacaxi Inteiro E Uma Fatia De Soufflé Hoje É Na Verdade Meu Almoço, que corresponde a citrato, cis-aconitato, isocitrato, (alfa-)cetoglutarato, succinil-CoA, succinato, fumarato, malato, oxaloacetato.

Espero que agora você entenda como pode se lembrar do Ciclo de Krebs.

ciclo de Krebs

Ciclo do ácido tricarboxílico (ciclo de Krebs, ciclo citrato) é a parte central da via geral do catabolismo, um processo bioquímico cíclico aeróbico durante o qual a conversão de compostos de dois e três carbonos, que são formados como produtos intermediários em organismos vivos durante a quebra de carboidratos, gorduras e proteínas, em CO 2 ocorre. Nesse caso, o hidrogênio liberado é enviado para a cadeia respiratória do tecido, onde é posteriormente oxidado em água, participando diretamente da síntese de uma fonte universal de energia - o ATP.

O ciclo de Krebs é um passo fundamental na respiração de todas as células que usam oxigênio, a encruzilhada de muitas vias metabólicas no corpo. Além de um papel energético significativo, o ciclo também desempenha uma função plástica significativa, ou seja, é uma importante fonte de moléculas precursoras, das quais, no decorrer de outras transformações bioquímicas, compostos tão importantes para a vida da célula como aminoácidos, carboidratos, ácidos graxos, etc. são sintetizados.

O ciclo de conversão do ácido cítrico em células vivas foi descoberto e estudado pelo bioquímico alemão Hans Krebs, por este trabalho ele (junto com F. Lipman) recebeu o Prêmio Nobel (1953).

Fases do ciclo de Krebs

	substratos	Produtos	Enzima	Tipo de reação	Comente
1	Oxaloacetato + Acetil-CoA+ H2O	Citrato + CoA-SH	citrato sintase	Condensação aldólica	a fase limite converte C 4 oxaloacetato em C 6
2	Citrato	cis-conciliar + H2O	aconitase	Desidratação	isomerização reversível
3	cis-conciliar + H2O	isocitrato		hidratação
4	Isocitrato +	isocitrato desidrogenase	Oxidação	NADH é formado (equivalente a 2,5 ATP)
5	Oxalosuccinato		α-cetoglutarato + CO2	descarboxilação	estágio reversível C 5 é formado
6	α-cetoglutarato + NAD++ CoA-SH	succinil-CoA+ NADH+H++ CO2	alfacetoglutarato desidrogenase	Descarboxilação oxidativa	NADH é formado (equivalente a 2,5 ATP), regeneração C 4 vias (liberado pelo CoA)
7	succinil-CoA+ PIB + Pi	succinato + CoA-SH+ GTP	succinil coenzima A sintetase	fosforilação do substrato	ou ADP ->ATP, 1 ATP é formado
8	succinato + ubiquinona (Q)	fumarato + ubiquinol (QH 2)	succinato desidrogenase	Oxidação	O FAD é usado como grupo prostético (FAD->FADH 2 na primeira etapa da reação) na enzima, equivalente a 1,5 ATP
9	fumarato + H2O	eu-malato	fumarase	Conexão H2O (hidratação)
10	eu-malato + NAD+	oxaloacetato + NADH+H+	malato desidrogenase	oxidação	NADH é formado (equivalente a 2,5 ATP)

A equação geral para uma revolução do ciclo de Krebs é:

Acetil-CoA → 2CO 2 + CoA + 8e −

Notas

Links

Fundação Wikimedia. 2010.

• Ciclo de Calvin
• Ciclo Humphrey

Veja o que é o "Ciclo de Krebs" em outros dicionários:

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ciclo de Krebs- O ciclo do ácido tricarboxílico, um ciclo de reações sucessivas nas células de organismos aeróbicos, que resultam na síntese de moléculas de ATP Tópicos de biotecnologia PT Ciclo de Krebs … Manual do Tradutor Técnico

ciclo de Krebs- - uma via metabólica que leva à destruição completa de acetil CoA para os produtos finais - CO2 e H2O ... Dicionário Conciso de Termos Bioquímicos

ciclo de Krebs- trikarboksirūgščių ciklas statusas T sritis chemija apibrėžtis Baltymų, riebalų ir angliavandenių oksidacinio skaidymo organizme ciklas. atitikmenys: ingl. ciclo do ácido cítrico; Ciclo de Krebs; ciclo do ácido tricarboxílico Ciclo de Krebs; ciclo do limão ... ... Chemijos terminų aiskinamasis žodynas

ciclo de Krebs- ciclo do ácido tricarboxílico (Krebs, ácido cítrico) ciclo do ácido tricarboxílico, ciclo de Krebs. A sequência cíclica mais importante de reações metabólicas em organismos aeróbicos (eu e procariontes), resultando em uma sequência ... ... Biologia Molecular e Genética. Dicionário.

CICLO DE KREBS- o mesmo que o ciclo do ácido tricarboxílico ... Ciência natural. dicionário enciclopédico

Ciclo de Krebs, Ciclo do Ácido Cítrico- um ciclo complexo de reações, onde as enzimas atuam como catalisadores; essas reações ocorrem nas células de todos os animais e consistem na decomposição do acetato na presença de oxigênio com liberação de energia na forma de ATP (ao longo da cadeia de transferência de elétrons) e ... ... termos médicos

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CICLO DE KREBS (ciclo do ácido tricarboxílico- ciclo do ácido cítrico) é um processo enzimático cíclico complexo em que o ácido pirúvico é oxidado no organismo com a formação de dióxido de carbono, água e energia na forma de ATP; ocupa uma posição central no sistema global ... ... Glossário de termos botânicos

Ciclo do ácido tricarboxílico- Tsik ... Wikipedia

O ciclo do ácido tricarboxílico também é conhecido como ciclo de Krebs, pois a existência de tal ciclo foi proposta por Hans Krebs em 1937.
Por isso, 16 anos depois, foi agraciado com o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina. Então, a descoberta é muito significativa. Qual é o significado deste ciclo e por que é tão importante?

O que quer que se diga, você ainda tem que começar bem longe. Se você se comprometeu a ler este artigo, então, pelo menos por ouvir dizer, sabe que a principal fonte de energia para as células é a glicose. Está constantemente presente no sangue em uma concentração quase inalterada - para isso existem mecanismos especiais que armazenam ou liberam glicose.

Dentro de cada célula estão as mitocôndrias - organelas separadas ("órgãos" da célula) que processam a glicose para obter uma fonte de energia intracelular - ATP. O ATP (ácido adenosina trifosfórico) é versátil e muito conveniente de usar como fonte de energia: integra-se diretamente nas proteínas, fornecendo-lhes energia. O exemplo mais simples é a proteína miosina, graças à qual os músculos podem se contrair.

A glicose não pode ser convertida em ATP, apesar de conter uma grande quantidade de energia. Como extrair essa energia e direcioná-la na direção certa sem recorrer a meios bárbaros (pelos padrões celulares) como a queima? É necessário usar soluções alternativas, uma vez que as enzimas (catalisadores de proteínas) permitem que algumas reações ocorram de forma muito mais rápida e eficiente.

O primeiro passo é a conversão de uma molécula de glicose em duas moléculas de piruvato (ácido pirúvico) ou lactato (ácido lático). Nesse caso, uma pequena parte (cerca de 5%) da energia armazenada na molécula de glicose é liberada. O lactato é produzido por oxidação anaeróbica - isto é, na ausência de oxigênio. Existe também uma maneira de converter glicose sob condições anaeróbicas em duas moléculas de etanol e dióxido de carbono. Isso é chamado de fermentação e não consideraremos esse método.


...Assim como não vamos considerar em detalhes o mecanismo da glicólise em si, ou seja, a quebra da glicose em piruvato. Porque, para citar Leinger, "A conversão de glicose em piruvato é catalisada por dez enzimas agindo em sequência". Quem quiser pode abrir um livro de bioquímica e conhecer detalhadamente todas as etapas do processo - ele foi muito bem estudado.

Parece que o caminho do piruvato ao dióxido de carbono deve ser bastante simples. Mas descobriu-se que é realizado através de um processo de nove estágios, chamado ciclo do ácido tricarboxílico. Essa aparente contradição com o princípio da economia (não poderia ser mais simples?) deve-se em parte ao fato de o ciclo conectar várias vias metabólicas: as substâncias formadas no ciclo são precursoras de outras moléculas que não estão mais relacionadas à respiração ( por exemplo, aminoácidos) e quaisquer outros compostos a serem eliminados acabam no ciclo e são "queimados" para obter energia ou reciclados naqueles que estão em falta.

A primeira etapa tradicionalmente considerada em relação ao ciclo de Krebs é a descarboxilação oxidativa do piruvato a um resíduo acetil (Acetil-CoA). CoA, se alguém não sabe, é a coenzima A, que possui um grupo tiol em sua composição, sobre o qual pode carregar um resíduo acetil.


A quebra de gorduras também leva a acetilos, que também entram no ciclo de Krebs. (Eles são sintetizados de forma semelhante - a partir de Acetil-CoA, o que explica o fato de que apenas ácidos com um número par de átomos de carbono estão quase sempre presentes nas gorduras).

Acetil-CoA condensa com oxaloacetato para dar citrato. Isso libera a coenzima A e uma molécula de água. Esta fase é irreversível.

O citrato é desidrogenado em cis-aconitato, o segundo ácido tricarboxílico do ciclo.

O cis-aconitato liga de volta uma molécula de água, transformando-se já em ácido isocítrico. Este e os estágios anteriores são reversíveis. (As enzimas catalisam reações diretas e inversas - você sabe, certo?)

O ácido isocítrico é descarboxilado (irreversivelmente) e simultaneamente oxidado para dar ácido cetoglutárico. Ao mesmo tempo, NAD+, recuperando-se, transforma-se em NADH.

O próximo passo é a descarboxilação oxidativa. Mas, neste caso, não se forma succinato, mas succinil-CoA, que é hidrolisado no estágio seguinte, direcionando a energia liberada para a síntese de ATP.

Isso produz outra molécula de NADH e uma molécula de FADH2 (uma coenzima diferente de NAD, que, no entanto, também pode ser oxidada e reduzida, armazenando e liberando energia).

Acontece que o oxaloacetato funciona como um catalisador - não se acumula e não é consumido no processo. Assim é - a concentração de oxaloacetato nas mitocôndrias é mantida bastante baixa. Mas como evitar o acúmulo de outros produtos, como coordenar todas as oito etapas do ciclo?

Para isso, como se viu, existem mecanismos especiais - uma espécie de feedback negativo. Assim que a concentração de um determinado produto se eleva acima da norma, isso bloqueia o trabalho da enzima responsável por sua síntese. E para reações reversíveis, é ainda mais simples: quando a concentração do produto é excedida, a reação simplesmente começa a ir na direção oposta.

E algumas pequenas observações

Ei! O verão está chegando, o que significa que todos os alunos do segundo ano das universidades médicas farão bioquímica. Um assunto difícil, de fato. Para ajudar um pouco quem repete o material para exames, resolvi fazer um artigo no qual falarei sobre o "anel de ouro" da bioquímica - o ciclo de Krebs. Também é chamado de ciclo do ácido tricarboxílico e ciclo do ácido cítrico, que são todos sinônimos.

Vou escrever as próprias reações. Agora vou falar sobre por que o ciclo de Krebs é necessário, para onde ele vai e quais são suas características. Espero que seja claro e acessível.

Primeiro, vamos entender o que é metabolismo. Esta é a base sem a qual a compreensão do Ciclo de Krebs é impossível.

Metabolismo

Uma das propriedades mais importantes dos seres vivos (lembre-se) é o metabolismo com o meio ambiente. De fato, apenas um ser vivo pode absorver algo do ambiente e depois liberar algo nele.

Em bioquímica, o metabolismo é chamado de "metabolismo". Metabolismo, a troca de energia com o meio ambiente é o metabolismo.

Quando, digamos, comemos um sanduíche de frango, obtemos proteínas (frango) e carboidratos (pão). Durante a digestão, as proteínas se decompõem em aminoácidos e os carboidratos em monossacarídeos. O que descrevi agora chama-se catabolismo, isto é, a quebra de substâncias complexas em mais simples. A primeira parte do metabolismo é catabolismo.

Mais um exemplo. Os tecidos do nosso corpo estão em constante renovação. Quando o tecido antigo morre, seus fragmentos são separados e substituídos por um novo tecido. Novo tecido é criado no processo de síntese de proteínas a partir de aminoácidos. A síntese de proteínas ocorre nos ribossomos. A criação de uma nova proteína (substância complexa) a partir de aminoácidos (substância simples) é anabolismo.

Portanto, o anabolismo é o oposto do catabolismo. O catabolismo é a destruição de substâncias, o anabolismo é a criação de substâncias. A propósito, para não confundi-los, lembre-se da associação: “Anabolizantes. Sangue e suor". Este é um filme de Hollywood (bastante chato na minha opinião) sobre atletas usando anabolizantes para crescimento muscular. Anabolizantes - crescimento, síntese. O catabolismo é o processo inverso.

Ponto de intersecção de decaimento e síntese.

O ciclo de Krebs como uma etapa do catabolismo.

Como o metabolismo e o ciclo de Krebs estão relacionados? O fato é que é o ciclo de Krebs que é um dos pontos mais importantes em que convergem os caminhos do anabolismo e do catabolismo. É aqui que reside o seu significado.

Vamos dividi-lo em diagramas. O catabolismo pode ser pensado aproximadamente como a quebra de proteínas, gorduras e carboidratos em nosso sistema digestivo. Então, nós comemos alimentos de proteínas, gorduras e carboidratos, o que vem a seguir?

• Gorduras - em glicerina e ácidos graxos (pode haver outros componentes, decidi dar o exemplo mais simples);
• Proteínas - em aminoácidos;
• As moléculas de polissacarídeos de carboidratos são divididas em monossacarídeos únicos.

Além disso, no citoplasma da célula, a transformação dessas substâncias simples em Ácido pirúvico(ela é piruvato). Do citoplasma, o ácido pirúvico entra na mitocôndria, onde se transforma em acetil coenzima A. Lembre-se dessas duas substâncias, piruvato e acetil CoA, elas são muito importantes.

Vejamos agora como acontece o palco que acabamos de pintar:

Um detalhe importante: os aminoácidos podem se transformar em acetil CoA imediatamente, contornando o estágio de ácido pirúvico. Os ácidos graxos são imediatamente convertidos em acetil-CoA. Vamos levar isso em consideração e editar nosso esquema para acertar:

A transformação de substâncias simples em piruvato ocorre no citoplasma das células. Depois disso, o piruvato entra na mitocôndria, onde é convertido com sucesso em acetil CoA.

Por que o piruvato é convertido em acetil CoA? Precisamente para iniciar nosso ciclo de Krebs. Assim, podemos fazer mais uma inscrição no esquema, e obtemos a sequência correta:

Como resultado das reações do ciclo de Krebs, são formadas substâncias importantes para a vida, sendo as principais:

• NADH(NicotinaAmidaAdeninaDiNucleotídeo + cátion hidrogênio) e FADH 2(Flavin Adenine DiNucleotide + molécula de hidrogênio). Destaquei especificamente as partes constituintes dos termos em letras maiúsculas para facilitar a leitura, normalmente eles são escritos em uma palavra. O NADH e o FADH 2 são liberados durante o ciclo de Krebs para então participar da transferência de elétrons para a cadeia respiratória da célula. Em outras palavras, essas duas substâncias desempenham um papel crucial na respiração celular.
• ATP isto é, trifosfato de adenosina. Esta substância tem duas ligações, cuja quebra dá uma grande quantidade de energia. Muitas reações vitais são supridas com essa energia;

Água e dióxido de carbono também são liberados. Vamos refletir isso em nosso diagrama:

A propósito, todo o ciclo de Krebs ocorre nas mitocôndrias. É onde ocorre a etapa preparatória, ou seja, a conversão do piruvato em acetil-CoA. Não à toa, aliás, as mitocôndrias são chamadas de "estação de energia da célula".

O ciclo de Krebs como início da síntese

O ciclo de Krebs é incrível, pois não apenas nos fornece ATP (energia) valioso e coenzimas para a respiração celular. Se você observar o diagrama anterior, entenderá que o ciclo de Krebs é uma continuação dos processos de catabolismo. Mas, ao mesmo tempo, é também o primeiro passo do anabolismo. Como isso é possível? Como o mesmo ciclo pode destruir e criar?

Acontece que produtos individuais das reações do ciclo de Krebs podem ser parcialmente enviados para a síntese de novas substâncias complexas, dependendo das necessidades do corpo. Por exemplo, a gliconeogênese é a síntese de glicose a partir de substâncias simples que não são carboidratos.

• As reações do ciclo de Krebs são em cascata. Eles ocorrem um após o outro, e cada reação anterior desencadeia a próxima;
• Os produtos da reação do ciclo de Krebs são parcialmente usados ​​para iniciar a próxima reação e parcialmente para a síntese de novas substâncias complexas.

Vamos tentar refletir isso no diagrama para que o ciclo de Krebs seja designado exatamente como o ponto de interseção de decaimento e síntese.

Com setas azuis, marquei os caminhos do anabolismo, ou seja, a criação de novas substâncias. Como você pode ver, o ciclo de Krebs é de fato o ponto de interseção de muitos processos de destruição e criação.

O mais importante

• O ciclo de Krebs é a encruzilhada das vias metabólicas. Terminam o catabolismo (decadência), iniciam o anabolismo (síntese);
• Os produtos de reação do Ciclo de Krebs são parcialmente usados ​​para iniciar a próxima reação do ciclo e parcialmente enviados para criar novas substâncias complexas;
• O ciclo de Krebs forma as coenzimas NADH e FADH 2, que carregam elétrons para a respiração celular, além de energia na forma de ATP;
• O ciclo de Krebs ocorre nas mitocôndrias das células.

Ciclo do ácido cítrico (ciclo de Krebs)

Substâncias bioorgânicas, como a glicose, têm um grande suprimento de energia. Quando a glicose é oxidada pelo oxigênio

A energia de Gibbs é liberada AG= -2880 kJ/mol. Essa energia pode ser armazenada na célula na forma de energia química das ligações fosfato do ATP adenosil trifosfato. As moléculas de ATP resultantes se difundem para diferentes partes da célula onde a energia é usada. ATP é um transportador de energia. A célula usa essa energia para realizar trabalho. No entanto, apenas uma pequena parte da energia armazenada na glicose (alguns por cento) é gasta durante a glicólise. Sua parte principal é transmitida no ciclo de Krebs (Fig. 9.4), associado à respiração celular.

Arroz. 9.4.

EU- oxaloacetato, 1a acetil*CoL, 2 - ácido cítrico (citrato). 3 - ieocitrato. 4 - oxalosuccinato. 5 - cetoglugarato. 6 - ácido succínico (succinato). 7 - fumarato. 8 - ácido málico (malato)

O ciclo de Krebs, ou o ciclo do ácido cítrico, ou o ciclo do ácido 3-carboxílico, é uma série de reações sequenciais que ocorrem nas mitocôndrias. Durante essas reações, ocorre o catabolismo dos grupos acetil CH3CO-, transferidos do piruvato, produto final da glicólise. O piruvato entra nas reações do ciclo de Krebs, transformando-se anteriormente em acetil-CoA.

O ciclo de Krebs, como a glicólise, é uma via metabólica que consiste em etapas sucessivas - reações. Ao contrário da glicólise, esta via é fechada, cíclica.

1. Acetil-CoA - produto do catabolismo de carboidratos, proteínas e lipídios - entra no ciclo, reagindo (condensa) com o sal do ácido oxaloacético (ácido oxaloacético). Neste caso, um sal de ácido cítrico (citrato) é formado:

2. O citrato isomeriza em isocitrato. A reação é catalisada pela enzima aconitase e prossegue através da formação de aconitato com sua subsequente transformação em isocitrato:

3. O isocitrato é oxidado a a-cetoglutarato. A reação é catalisada pela enzima isocitrato desidrogenase:

4. O a-cetoglutarato sofre descarboxilação oxidativa para formar succinil-CoA. Catalisado pela a-cetoglutarato desidrogenase:

5. Succinil-CoA é convertido em succinato. A reação é catalisada pela enzima succinato-CoA ligase:

6. O succinato é convertido em fumarato. A reação é catalisada pela enzima desidrogenase:

7. O fumarato é hidratado na dupla ligação para formar malato (sal do ácido málico). Catalisado pela fumarato hidratase:

8. O manato é oxidado a oxapoacetato. Catalisado por mapat desidrogenase:

Arroz. 9.5.

No oitavo estágio, o ciclo se encerra e sua nova passagem começa.

Todas as etapas do ciclo do ácido cítrico ocorrem no ambiente interno das mitocôndrias - a matriz (Fig. 9.5). Aqui estão todas as enzimas desta via metabólica.

Mitocôndrias (do grego "mitos" - um fio e "côndria" - grão) tem uma forma alongada; comprimento 1,5-2 mícrons, diâmetro 0,5-1 mícrons. As organelas das células animais estão localizadas no meio líquido da célula - o citoplasma (veja a Fig. 6.2).

O espaço interno das mitocôndrias é cercado por duas membranas contínuas. Nesse caso, a membrana externa é lisa e a interna forma inúmeras dobras ou cristas. O espaço intramitocondrial é limitado pela membrana interna, preenchida com um meio líquido - a matriz, que consiste em aproximadamente 50% de proteína e possui uma estrutura muito fina. A forma alongada das mitocôndrias não é universal. Em alguns tecidos, como o músculo esquelético estriado, as mitocôndrias às vezes assumem as formas mais bizarras.

As mitocôndrias contêm um grande número de enzimas.

Uma célula pode conter de várias centenas a várias dezenas de milhares de mitocôndrias. Para o mesmo tipo de célula, o número de mitocôndrias é mais ou menos constante. No entanto, deve-se lembrar que o número de mitocôndrias pode variar dependendo do estágio de desenvolvimento da célula e sua atividade funcional e, em geral, da intensidade do estresse no corpo.

As mitocôndrias são estações de energia que produzem energia para a vida do corpo. Existem especialmente muitas mitocôndrias nas células musculares, onde são necessários altos custos de energia.

As substâncias de alta energia NADH e FADFb formadas no ciclo de Krebs (veja a Fig. 9.4) transferem sua energia na reação de ressíntese de ATP a partir de ADP:

Como resultado, 3 moléculas de ATP são formadas para cada molécula de NADH. Essa reação é redox, ou seja, é acompanhada pela transferência de elétrons do agente redutor NADH para os agentes oxidantes (ver Seção 4.3). O2 atua como um agente oxidante. Essa reação é chamada fosforilação oxidativa ADP na Ásia-Pacífico.

A fosforilação oxidativa ocorre na membrana mitocondrial interna. A energia é armazenada em três seções da cadeia respiratória como resultado da síntese de ATP a partir de ADP e P,.

A reação prossegue em vários estágios nas membranas internas das mitocôndrias (veja a Fig. 9.5), em um sistema de enzimas chamado cadeia respiratória. As moléculas de ADP vêm aqui do plasma celular. O processo redox correspondente é chamado respiração celular.É aqui que o oxigênio que respiramos é consumido.

As moléculas de ATP formadas na matriz saem das mitocôndrias para o plasma celular, onde participam de várias reações bioquímicas que consomem energia.

Assim, a energia liberada durante a transferência de elétrons dos agentes redutores é usada para a fosforilação oxidativa do ADP em ATP.

Supõe-se que a energia liberada pela cadeia inspiratória seja usada diretamente para converter a membrana interna em um novo estado conformacional rico em energia, que por sua vez se torna a força motriz para a fosforilação oxidativa levando à formação de ATP. Atualmente, a fundamentação mais séria recebeu a hipótese conjugação quimioosmótica Mitchell.

Assim, a biossíntese de ATP no organismo animal é realizada a partir do ADP e do fosfato inorgânico P, quando este último é ativado devido à energia de oxidação dos compostos orgânicos durante os processos metabólicos.

A oxidação de compostos orgânicos em sistemas vivos nem sempre está associada à fosforilação, e a fosforilação não precisa ser oxidativa.

Várias centenas de reações de oxidação são conhecidas. Pelo menos uma dúzia deles estão associados à ativação simultânea de fosfato inorgânico. Essas reações são chamadas de reações fosforilação do substrato. Aqui, as reações de clivagem do substrato são acompanhadas pela transferência de energia diretamente para o fosfato inorgânico. Como resultado, outro substrato fosforilado com uma ligação macroérgica é formado. Nesse caso, a cadeia respiratória de enzimas não participa do processo e a energia liberada durante a transferência de elétrons para o oxigênio não se converte na energia da ligação ATP-fosfato.

Um exemplo de fosforilação de substrato é a conversão de sucnicil-CoA em ácido succínico com a formação de GTP a partir de GDP e fosfato P, no ciclo do ácido cítrico.

Nas plantas, a fonte de energia para ativar o fosfato inorgânico e garantir a síntese de ATP é a energia da luz solar captada pelo aparelho fotossintético da célula. Essa fosforilação é chamada fotossintético.

Para atender às necessidades energéticas do corpo humano, as moléculas de ATP são divididas milhares e milhares de vezes durante o dia em moléculas de ADP e P, seguidas pela ressíntese de ATP. Além disso, a taxa de ressíntese de ATP deve variar em uma ampla faixa - do mínimo durante o sono ao máximo durante os períodos de trabalho muscular intenso.

Do exposto, podemos concluir que a fosforilação oxidativa não é apenas um processo vital contínuo. Deve ser regulamentado dentro de limites amplos, o que é alcançado por meio de treinamento.

A equação geral para as reações da glicólise e do ciclo do ácido cítrico é escrita como segue:

A energia padrão de Gibbs de oxidação de 1 mol de glicose C6H^Ob é D G*= -2880 kJ (consulte a Seção 5.1). A energia de Gibbs padrão de hidrólise de 38 mols de ATP (energia armazenada) é D G°"\u003d -38 * 30 \u003d -1180 kJ, ou seja, apenas 40% da energia da glicose é armazenada (eficiência respiratória). O resto da energia é liberada do corpo como calor. Q. Isso explica o aquecimento e o aumento da temperatura corporal durante o trabalho intensivo (ver Fig. 5.2).

A glicose atua como um combustível celular em nosso corpo. É obtido principalmente no processo de digestão a partir de carboidratos ou por síntese a partir de gorduras de reserva.