O ciclo de Krebs é aeróbico ou anaeróbico: por que, como

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O ciclo de Krebs é aeróbico ou anaeróbico, uma pergunta muito complicada. Porque o próprio ciclo de Krebs não requer oxigênio, mas na ausência de oxigênio o processo será interrompido. Então aqui vamos descobrir a resposta do ciclo de Krebs aeróbico ou anaeróbico.

O processo do ciclo de Krebs não requer nenhuma molécula de oxigênio em si. Mas depois de terminar quando a molécula redutora sofre cadeia de transporte de elétrons, O2 serve como o último aceptor de elétrons. Na ausência de O2  todo o processo junto com o ciclo de Krebs seria bloqueado. É por isso que, embora o ciclo de Krebs não exija O2  em si, é um processo de respiração aeróbica. 

Famoso biólogo alemão, bioquímico Senhor Hans Adolf Krebs e William Arthur Johnson identificou pela primeira vez o processo em 1937. De acordo com o nome de Sir HA Krebs, o processo é denominado ciclo de Krebs. O ciclo também é conhecido como Ciclo do Ácido Cítrico porque no início deste processo o acetil-CoA reage com o oxaloacetato e produz Ácido Cítrico.

O ácido cítrico (molécula de 6 carbonos) tem três grupos carboxílicos (-COOH) nele. É por isso que o ciclo também é chamado de ciclo TCA ou ciclo do ácido tricarboxílico. O ciclo de Krebs consiste em 8 reações mediadas por enzimas. As enzimas envolvidas no ciclo de Krebs são Citrato sintase, Aconitase, Isocitrato desidrogenase, α-cetoglutarato, Succinil-CoA sintetase, Succinato desidrogenase, Fumarase, Malato desidrogenase, etc. 

Além de pequenas quantidades de energia O ciclo de Krebs produz redutores que posteriormente participam do processo de fosforilação oxidativa. Após completar um ciclo 3 moléculas de NADH, 1 molécula de FADH2, 1 molécula de GTP (ou ATP), 2 moléculas de CO2 são produzidos. 

Ciclo de Krebs é aeróbico ou anaeróbico

Ciclo de Krebs é aeróbico ou anaeróbico da Wikimedia Commons

O ciclo de Krebs ocorre na respiração anaeróbica?

Embora o ciclo de Krebs não exija oxigênio, é exclusivamente um método de respiração aeróbica. 

In respiração anaeróbica processo, o primeiro passo é o mesmo que o processo de respiração aeróbica, que é a glicólise. No processo de glicólise, a molécula de açúcar se quebra em uma molécula de 3 carbonos de piruvato (C3H4O3) e produz alguma energia (2 ATP). Depois disso, no processo anaeróbico devido à ausência de oxigênio, o redutor NADH não sofre fosforilação oxidativa e o processo do ciclo de Krebs também seria prejudicado. Por esta razão o ciclo de Krebs não ocorre no modo anaeróbico.

Em vez do ciclo de Krebs após o processo de glicólise em modo anaeróbico as moléculas sofrem produção de ácido lático ou processo de fermentação alcoólica e liberam pequenas quantidades de ATP (2 ATP).

Na produção de ácido lático, a molécula de açúcar primeiro sofre glicólise e se converte em piruvato de três moléculas de carbono (C3H4O3) depois disso, quebra novamente para produzir ácido lático e energia.

C6H12O6 → C3H6O3 + energia (2ATP)

No processo de fermentação alcoólica a molécula de açúcar sofre glicólise e se converte em piruvato de três moléculas de carbono (C3H4O3), em seguida quebra e se converte em álcool (Etanol) e produz energia e dióxido de carbono (CO2). 

C6H12O6 → C2H5OH + CO2 + energia (2ATP) 

Etapas do ciclo de Krebs

A glicólise é o primeiro passo no processo de respiração após o qual o piruvato produzido entra na matriz mitocondrial e é oxidado. Depois de liberar um grupo carboxila como dióxido de carbono, ele se converte em acetil-CoA. O acetil-CoA é a única molécula que entra inicialmente no processo do ciclo de Krebs. o O ciclo de Krebs prossegue seguindo várias etapas.

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O ciclo de Krebs é aeróbico ou anaeróbico de Wikimedia Commons

Condensação entre acetil-CoA e oxaloacetato

No início, o acetil-CoA produzido pela oxidação do piruvato estava associado ao oxaloacetato (OAA). É uma reação irreversível na qual a citrato sintase envolve e forma citrato e coA. 

Isomerização do ácido cítrico

É uma reação reversível em duas etapas na qual a enzima aconitase causa desidratação do citrato e o converte em cis-aconitase. Em seguida, a cis-aconitase sofre reidratação e forma isocitrato. 

Descarboxilação de isocitrato

É também uma reação em duas etapas. Inicialmente, a enzima isocitrato desidrogenase converte isocitrato em oxalosuccinato e NAD+ em NADH.

Na segunda etapa, a descarboxilação é facilitada pela conversão de oxalosuccinato em α-cetoglutarato e liberação de 1 molécula de CO2.

Descarboxilação oxidativa de α-cetoglutarato

Assim como na etapa anterior, também é uma reação de oxidação-redução. É uma reação irreversível na qual a α-cetoglutarato desidrogenase libera um grupo carboxila ou 1 molécula de CO2 e converte o α-cetoglutarato em succinil-CoA. Nesta reação é produzida 1 molécula de NADH. 

Succinil-CoA para succinato

É a única etapa que causa a fosforilação do difosfato de guanosina e produz moléculas de GTP. Esta etapa é facilitada pela enzima succinil-CoA sintase que converte Succinil-CoA em succinato e produz GTP. 

Desidratação do succinato

Nesta etapa succinato desidrogenase, succinato desidrogenado no

Fumarato. Nesta reação, o FAD serve como aceptor de elétrons e se converte em FADH2. Ele sofre a cadeia de transporte de elétrons e produz 2 moléculas de ATP no final.

Hidratação do fumarato

É uma reação reversível. A enzima fumarase hidrata o fumarato e o converte em L-malato.

Desidrogenação do L-malato

É também uma reação de oxidação-redução, na qual a L-malato desidrogenase está envolvida. A L-malato desidrogenase coverus L-malato em oxaloacetato e também converte NAD+ em redutor de NADH. É a última etapa do ciclo depois disso O NADH participa do mecanismo da cadeia de transporte de elétrons e produz energia. O oxaloacetato permite a repetição do ciclo mais uma vez com a associação de acetil-coA. 

Para saber mais, leia nosso artigo sobre Exemplos de Transporte Ativo: Primário, Secundário com Explicações

O ciclo de Krebs é fosforilação oxidativa?

No processo de respiração aeróbica, todo o mecanismo sofre fosforilação oxidativa na última etapa e libera energia pela quebra de ligações. Nesse processo, o NADH se converte em NAD e a molécula de oxigênio serve como a última molécula aceptora de elétrons. 

O ciclo de Krebs não é o processo de fosforilação oxidativa, ambos são diferentes um do outro. A fosforilação oxidativa ocorre no final do processo do ciclo de Krebs. Onde o ciclo de Krebs produz dióxido de carbono ou CO2, trifosfato de adenosina ou ATP e redutor NADH (nicotinamida adenina dinucleotídeo) e FAD (flavina adenina dinucleotídeo). O processo de fosforilação oxidativa produz moléculas de energia ou o ATP reduzindo NADH em NAD.

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Processo de fosforilação oxidativa de Wikimedia Commons

O ciclo de Krebs é catabólico ou anabólico?

Processos metabólicos nos quais moléculas complexas se quebram e se convertem em unidades menores e liberam energia são reações catabólicas. O processo metabólico é uma reação que requer energia, na qual moléculas complexas são construídas usando unidades moleculares menores.

No ciclo de Krebs vê-se que a partir da oxidação de acetil-CoA, GTP, NADH, FADH2, etc produz apenas uma reação catabólica. Por outro lado, os intermediários (citrato, α-cetoglutarato, succinato) desta reação são usados ​​em diferentes mecanismos de construção de moléculas complexas, como reações anabólicas. Isso significa que o ciclo de Krebs tem propriedades catabólicas e anabólicas, por isso é chamado de reação anfibólica. Qual processo metabólico tem reações anabólicas e reações catabólicas nele, são conhecidas como reações anfibólicas.

O ciclo de Krebs faz parte da fotossíntese?

O ciclo de Krebs não faz parte do processo de fotossíntese. O ciclo de Krebs faz parte do respiração celular processo, onde ocorre na matriz mitocondrial da célula.

No processo de fotossíntese existe um processo bioquímico chamado Ciclo de Calvin ou ciclo C3, que ocorre no cloroplasto da planta. Este processo converte CO2 ou dióxido de carbono em moléculas de açúcar ou glicose (C6H12O6). 

Para saber mais leia nosso artigo sobre Diferença entre cromossomos de células animais e vegetais: análise comparativa sobre estrutura, função e fatos

Como um todo, podemos dizer que o ciclo de Krebs é uma das reações anfibólicas mais importantes no processo de respiração aeróbica.

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