Ciclo de Krebs: o que é, função e etapas!

Você se lembra das três fases da respiração celular? São elas: glicólise, ciclo de Krebs e cadeia respiratória. Falaremos hoje sobre a segunda fase, que é muito importante e você precisa saber com detalhes para se dar bem nos vestibulares!

Sim, são várias etapas, várias moléculas que se formam nesse processo. Mas não se preocupe que, ao final deste texto, você terá tudo na ponta da língua! Duvida? Vamos lá, então! Respire fundo, porque é aí que tudo começa, quando o oxigênio entra no seu corpo e ativa o ciclo de Krebs.

O que é o ciclo de Krebs?

O ciclo de Krebs é uma das etapas do metabolismo de respiração celular, que começa com a glicólise — a quebra inicial da glicose (C₆H₁₂O₆) —, que gera 2 ácidos pirúvicos, ou piruvatos (2C₃H₄O₃)

O resumo do ciclo de Krebs basicamente é este: ele aumenta a chance de extração de energia da molécula de glicose que é quebrada depois que nos alimentamos. Com apenas 2 carbonos, o ácido pirúvico não produziria uma boa quantidade de ATP, mas, quando se junta com outra molécula que tem 4 carbonos, que é o ácido oxalacético, ele ganha a possibilidade de ser quebrado mais vezes, e assim, liberar mais energia.

Por isso que o ciclo de Krebs existe, para aumentar a sobrevida de uma molécula de glicose e permitir uma maior extração de energia. O CO₂ que é liberado nesse processo vai para o seu sangue, chega aos pulmões e é liberado. Não é assim que você aprendeu? Que respiramos o oxigênio e liberamos CO₂? Isso tudo acontece depois do ciclo de Krebs!

Qual a função do ciclo de Krebs?

O saldo energético da quebra da glicose é de 2 ATPs, que são moedas energéticas para a célula, e sem energia nós não viveríamos. Logo, conseguir essas moedas é a função do ciclo de Krebs.

Diferente da glicólise, que ocorria no citosol, que é o líquido do citoplasma, esse passo ocorre dentro da mitocôndria, em sua matriz. Para que ele se inicie, é preciso a presença do oxigênio (O₂), que obtemos por meio da respiração.

Uma vez gerado o piruvato, ele passa por uma fase chamada preparatória, perde CO₂ e forma o acetil, que pela coenzima A é introduzido no ciclo de Krebs.

Gravemos para o momento que o ciclo de Krebs é uma completa descarboxilação e desidrogenação do piruvato. Veremos mais adiante como isso funciona!

Onde ocorre o ciclo de Krebs?

Esta é a etapa aeróbica (que precisa de oxigênio) que ocorre na matriz da mitocôndria. A glicose que estava no citosol entra em suas membranas, depois de quebrada, encontra uma enzima catalizadora que é a Coenzima A (CoA), e assim começa o ciclo de Krebs.

As perdas e ligações de elementos das moléculas para obtenção de energia fazem parte das funções orgânicas das células e são fundamentais para nossa sobrevivência. Para que a molécula que entrou na mitocôndria seja bem aproveitada, é preciso entender as etapas do ciclo de Krebs. Vamos lá?

Etapas do ciclo de Krebs

Já dissemos que, na quebra pela glicólise, foram formados 2 piruvatos, cada um com 3 carbonos (2C₃H₄O₃). Quando o piruvato passa pela membrana da mitocôndria, perde um dos carbonos na forma de CO₂ e há a formação de um novo composto, o acetil, que tem apenas 2 carbonos.

Essa reação é chamada de descarboxilação, porque tem a liberação de um CO₂, e a energia contida nessa ligação que foi quebrada é capturada por um NAD+ e transformada em NADH. NAD, se você não se lembra, é uma molécula transportadora de energia.

Dividiremos a seguir as etapas para termos o ciclo de Krebs simplificado.

Etapa 1

O acetil se juntará com a Coenzima A, que é uma enzima associada com uma vitamina, que vai aumentar a velocidade das reações químicas no ciclo de Krebs e formará uma molécula chamada acetilcoenzima A (acetil-CoA).

Na entrada do ácido pirúvico e na quebra para se transformar em enzima acelticoenzima, temos a liberação de energia e a produção de um NADH. Não podemos esquecer que, a cada glicose quebrada, produzimos 2 ácidos pirúvicos, então o resultado são 2 coenzimas e 2 NADH. Fique atento às questões das provas!

Etapa 2

Com a acetilcoenzima (Acetil-CoA) formada, começa o ciclo de Krebs, também conhecido como ciclo do ácido cítrico.

O ácido oxalacético se une com a acetil-CoA e a coenzima se solta, porque ela só serve para acelerar essa reação. O acetil com 2 carbonos se une com o ácido oxalacético, que tem 4 carbonos, formando um composto com 6 carbonos, que é o ácido cítrico.

Temos agora um composto com 6 carbonos. Quebrar tudo de uma vez liberaria energia muito rapidamente, e as mitocôndrias não conseguiriam aproveitar e transferir toda essa energia para os ATPs e os NADHs. Por isso o ciclo de Krebs acontece em etapas, para poder se aproveitar melhor a energia contida em toda a molécula.

Etapa 3

O ácido cítrico perde um carbono e se transforma no ácido cetoglutárico, o carbono perdido é liberado na forma de CO₂ e, quando há quebra, consequentemente há liberação de energia, então essa energia cria mais um NADH.

Etapa 4

Com 5 carbonos, o ácido cetoglutárico é quebrado novamente, liberando mais um carbono em forma de CO₂ e criando outra NADH e dessa vez, também um ATP. A nova molécula com 4 carbonos é o ácido succínico, que agora não tem mais nenhum carbono proveniente da glicose.

O objetivo agora é transformar esse ácido succínico em ácido oxalacético, que também tem 4 carbonos. Portanto, nos próximos passos do ciclo não haverá mais perda de carbono, apenas perda de hidrogênios, ações de desidrogenação e a perda de oxigênio.

Etapa 5

O ácido succínico é transformado em ácido málico. Não há quebra de carbono, mas há energia liberada, que forma o FADH₂, uma molécula carregadora de energia. A diferença entre ele e o NAD é que ele carrega menos energia, ou seja, menos elétrons. Há também a formação de água na perda do oxigênio.

Etapa 6

O ácido málico finalmente irá se transformar em ácido oxalacético, também num processo de desidrogenação, liberando energia e formando mais um NADH. Quando esse ácido oxalacético encontra outra Coenzima A, o ciclo recomeça.

Lembre-se: todo esse ciclo acontece na presença de oxigênio, senão as moléculas de carbono não se quebram!

Ficou mais fácil agora entender a importância do ciclo de Krebs? É realmente fascinante o que ocorre em nossas células, não é? Então confira conteúdos de Biologia com o Stoodi! Acesse nosso site e aprenda todas as matérias com os melhores professores em videoaulas e materiais de apoio com exercícios atualizados.