Por que o Ciclo de Krebs é essencial para a vida como a conhecemos?
O ciclo de Krebs é uma sequência de oito reações que ocorre na maioria das células vivas para produzir energia. O dióxido de carbono é liberado, uma molécula de ATP é criada, o NADH+ é reduzido a NADH (três moléculas) e um FADH2 é formado a partir do FAD. Wikimedia Commons (CC por SA 4.0) Você é, neste exato momento, o local de uma bioquímica incrivelmente complicada.
Para que seu corpo faça literalmente qualquer coisa – pular em uma cama elástica, caminhar até o banheiro, mover os olhos enquanto lê este artigo – você precisa ser capaz de realizar algo chamado respiração celular, na qual suas células criam energia a partir de o oxigênio que você respira e a comida que você ingere.
E como você pode imaginar, transformar um sanduíche de manteiga de amendoim e geleia em uma flexão é um pouco trabalhoso. Vamos ver como funciona o ciclo de Krebs faz essa mágica científica acontecer. Conteúdo
Respiração Celular
O Ciclo de Krebs
A rotatória
Respiração Celular
Um objetivo principal da respiração celular é criar um tipo específico de energia armazenada chamada ATP, ou trifosfato de adenosina. Pense nisso como a linguagem energética falada pelas suas células. A luz solar é energia, mas não podemos alimentar nossos corpos com ela porque ela não fala a linguagem energética que nosso corpo conhece – os corpos dos animais falam apenas ATP.
Uma etapa do longo caminho do sanduíche à flexão é o ciclo de Krebs (também conhecido como ciclo do ácido cítrico (CAC) ou ciclo do ácido tricarboxílico (TAC)), segundo Hans Krebs. Ele foi o primeiro a elaborar esta peça de bioquímica em 1937 e, como resultado, ganhou o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 1953.
Foi bem merecido porque o ciclo de Krebs é extremamente complicado, utilizando mudanças nas ligações químicas para reorganizar a energia.
O ciclo de Krebs acontece em nossas células através da membrana interna das mitocôndrias – as organelas responsáveis pela produção de energia celular.
A respiração celular é um processo de várias etapas, começando com a glicólise, que decompõe o composto de seis carbonos da glicose e fornece essas moléculas de três carbonos chamadas ácidos pirúvicos e dois compostos ricos em energia chamados NADH. A partir daqui, o ciclo de Krebs leva tudo embora.
O Ciclo de Krebs
O ciclo de Krebs é um processo aeróbico, o que significa que requer oxigênio para funcionar. Assim, juntamente com o processo de fosforilação oxidativa, o ciclo de Krebs entra em ação imediatamente, misturando carbono e oxigênio na via respiratória:
“Primeiro, dois carbonos entram no ciclo e dois carbonos são oxidados e removidos do ciclo”, diz Dale Beach, professor do Departamento de Ciências Biológicas e Ambientais da Longwood University em Farmville, Virgínia.
"Podemos pensar neste primeiro passo como a conclusão da oxidação do açúcar glicose, e se contarmos os açúcares, seis entraram na via respiratória na glicólise, e um total de seis devem sair. Estes não são realmente os mesmos seis carbonos, mas ajuda a reforçar a conversão de glicose em dióxido de carbono através do caminho”.
Um dos carbonos da molécula de três carbonos se liga a uma molécula de oxigênio e sai da célula como CO2 . Isso nos deixa com uma molécula de dois carbonos chamada acetil coenzima A, ou acetil coA. Outras reações químicas reorganizam as moléculas de uma forma que oxida os carbonos para obter outro NADH e FADH.
A rotatória
Depois de completar a via respiratória, o ciclo de Krebs passa por um segundo processo de oxidação que se parece muito com uma rotatória; é o que faz dele um ciclo. A acetil CoA entra no ciclo, combinando-se com o oxaloacetato para formar a citrato sintase – daí o nome “ciclo de Krebs”.
Este ácido cítrico é oxidado ao longo de muitas etapas, liberando carbonos por todo o contorno até que o ácido oxaloacético seja regenerado pela oxidação do malato. À medida que os carbonos são liberados do ácido cítrico, eles se transformam em moléculas de dióxido de carbono e são cuspidos para fora da célula e eventualmente exalados por você.
Produção de Energia e CoenzimaA
“Durante a segunda oxidação, uma nova ligação de alta energia é feita com o enxofre do CoA para produzir Succinato-CoA”, diz Beach. "Há energia suficiente aqui para que possamos produzir diretamente um equivalente de ATP; na verdade, o GTP é produzido, mas tem a mesma quantidade de energia que um ATP - isso é apenas uma peculiaridade do sistema.
"A remoção da Coenzima A nos deixa com uma molécula de Succinato. A partir do ponto Succinato no ciclo, uma série de etapas para reorganizar a ligação química e alguns eventos de oxidação para restaurar o oxaloacetato original. No processo, a via produz primeiro um FADH de baixa energia molécula e uma molécula final de NADH", diz Beach.
Implicações e considerações evolutivas
Para cada glicose que entra na respiração, a rotatória pode girar duas vezes, uma para cada piruvato que entra nela. No entanto, não necessariamente tem dar duas voltas, já que a célula pode desviar carbonos para outras macromoléculas ou colocar mais carbono no ciclo, sacrificando aminoácidos ou capitalizando a energia armazenada na gordura.
Ver? Bioquímica complexa. Mas de acordo com Beach, uma coisa a se notar sobre o ciclo de Krebs é o aparecimento frequente de adenosina – está nas moléculas de NADH, FADH, Coenzima A e ATP.
"A adenosina é uma 'alça molecular' para as proteínas se agarrarem. Podemos imaginar a evolução das bolsas de ligação do ATP sendo compartilhadas e recicladas para que se tornem locais de ligação para outras moléculas usando motivos semelhantes." Agora isso é interessante Nossas células podem produzir 38 moléculas de ATP por molécula de glicose que consumimos, além de um pouco de energia térmica.
Este artigo foi atualizado em conjunto com a tecnologia de IA, depois verificado e editado por um editor do HowStuffWorks.
