CICLO DE KREBS

            O acetil-CoA  produzido nas vias catabólicas geradoras de energia das células é completamente oxidado a CO₂ em um ciclo de reações denominado ciclo de Krebs, em homenagem a Sir Hans Krebs que postulou suas  principais características em 1937, sendo também conhecido como ciclo do ácido cítrico, ou ainda, ciclo dos ácidos tricarboxílicos (TCA).

            As enzimas envolvidas no ciclo de Krebs são localizadas exclusivamente na mitocôndria, e o funcionamento dessa via tem como objetivo produzir moléculas redutoras.

            O ciclo de Krebs inicia-se com a condensação de acetil-CoA e oxaloacetato, formando citrato pela ação da enzima citrato sintase. O citrato formado é isomerizado a isocitrato pela enzima aconitase, com a formação intermediária de cis-aconitato. A isocitrato desidrogenase promove a oxidação de isocitrato a α-cetoglutarato, com redução de NAD⁺ a NADH e liberação de CO_2, um processo denominado descarboxilação oxidativa. O α-cetoglutarato é então transformado em succinil-CoA pelo complexo enzimático α-cetoglutarato desidrogenase, também pelo processo de descarboxilação oxidativa, formando outro NADH como molécula redutora. A próxima enzima da via, succinil-CoA sintetase catalisa a transformação de succinil-CoA a succinato em uma reação que forma GTP (guanosina trifosfato) a partir de GDP (guanosina difosfato) e P_i. O GTP tem o mesmo nível energético do ATP, portanto, a formação de GTP equivale à formação de ATP.

            O succinato é oxidado a fumarato pela succinato desidrogenase, cujo grupo prostético, FAD, é reduzido a FADH₂, formando assim outra molécula redutora. A succinato desidrogenase é a única enzima do ciclo de Krebs que é parte integrante da membrana interna da mitocôndria, as demais estão em forma solúvel na matriz mitocondrial. O fumarato é hidratado a L-malato pela enzima fumarase. A malato desidrogenase oxida o malato a oxaloacetato, reduzindo NAD⁺ a NADH fechando, assim, o ciclo. Como o oxaloacetato é sempre regenerado no final de cada volta, o ciclo de Krebs pode oxidar acetil-CoA continuamente sem gasto efetivo de oxaloacetato.

            A maior parte das reações do ciclo de Krebs é reversível, porém, o sentido do ciclo é determinado pela irreversibilidade das reações catalisadas pela citrato sintase e α-cetoglutarato desidrogenase.

            Embora o ciclo de Krebs produza diretamente apenas 1GTP (que será contabilizado como ATP), contribui para a formação de grande parte do ATP produzido pela célula, porém a energia de oxidação da acetil-CoA é conservada sob a forma de coenzimas reduzidas e posteriormene usada na síntese de ATP. A oxidação das coenzimas é feita obrigatoriamente pela cadeia transportadora de elétrons, por isso, ao contrário da glicólise, tanto o ciclo de Krebs como a conversão do piruvato a acetil-CoA só pode acontecer em condições aeróbias.

Fonte: Lehninger Princípio de Bioquímica 3° edição