Bioquímica da Célula – BQ013 – Curso de Farmácia

Ministério da Educação
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
Setor de Ciências Biológicas
Depto de Bioquímica e Biologia Molecular
Bioquímica da Célula – BQ013 – Curso de Farmácia
Aula 13 – Ciclo do ácido Cítrico
Este roteiro visa orientar o estudo sobre o tema exposto em sala de aula,
destacando alguns itens e termos chaves importantes sobre o assunto.
As oito enzimas do ciclo do ácido cítrico funcionam em ciclo catalítico de múltiplas
etapas, promovendo a oxidação de um grupo acetil-CoA a duas moléculas de CO2,
com a geração concomitante de três NADH, um FADH2 e um GTP. A energia livre
liberada quando as coenzimas reduzidas finalmente reduzem o O2 é usada para
formar ATP.
Os grupos acetila entram no ciclo do ácido cítrico como acetil-CoA. O complexo
multienzimático da piruvato-desidrogenase, que contem três enzimas e cinco
coenzimas, produz acetil-CoA a partir do produto glicolítico piruvato.
A citrato sintase catalisa a condensação da acetil-CoA e do oxalacetato em uma
reação altamente exergônica.
A aconitase catalisa a isomerização do citrato a isocitrato, e a isocitrato desidrogenase
catalisa a descarboxilação oxidativa do isocitrato a α-cetoglutarato e produz o primeiro
CO2 e NADH do ciclo do ácido cítrico.
A α-cetoglutarato desidrogenase catalisa a descarboxilação oxidativa do αcetoglutarato, produzindo succinil-CoA e a segunda molécula de CO2 e NADH do ciclo
do ácido cítrico.
A succinil-CoA sintase acopla a clivagem da succinil-CoA à síntese de GTP (ou ATP
em alguns organismos).
No ciclo do ácido cítrico ocorrem ainda mais três reações catalisadas pela succinato
desidrogenase, pela fumarase e pela malato desidrogenase, que regeneram o
oxalacetato para a continuação do ciclo do ácido cítrico.
A entrada de acetil-CoA no ciclo do ácido cítrico é regulada na etapa da piruvato
desidrogenase por inibição pelo produto (NADH e acetil-CoA) e por modificação
covalente.
O ciclo do ácido cítrico é regulado nas etapas catalisadas pela citrato sintase,
isocitrato desidrogenase e pela α-cetoglutarato desidrogenase. A regulação é
realizada principalmente pela disponibilidade de substrato, inibição pelo produto e
inibição por retroalimentação.
Alguns intermediários do ciclo do ácido cítrico são substratos para a gluconeogênese,
para síntese de ácidos graxos e para síntese de aminoácidos. Reações anapleróticas,
como a reação da piruvato carboxilase, reabastecem os intermediários do ciclo do
ácido cítrico.
A rota do glioxilato, que ocorre apenas em plantas, necessita das enzimas do
glioxissoma. Este ciclo permite a síntese de glucose a partir do acetil-CoA.
PERGUNTAS:
1) Escreva o ciclo do ácido cítrico no seu “mapa metabólico”.
Capitulo 16 do Lehninger 3ª Edição: Questões 2, 3, 4, 5, 8, 11, 14, 16, 20
Referencia:
Voet, D.; Voet J. Bioquímica. 1ª ed., Porto Alegre. Artmed, 2002.
1