Glicólise e o Ciclo do Ácido Cítrico

A glicólise e o ciclo do ácido cítrico são as principais vias catabólicas que oxidam o carbono derivado da glicose, capturando energia na forma de ATP e transportadores de elétrons reduzidos.

Definition

A glicólise é a via citosólica que converte uma glicose em dois piruvatos com produção líquida de ATP e NADH; o ciclo do ácido cítrico é a via mitocondrial que oxida o grupo acetil da acetil-CoA a dióxido de carbono, gerando NADH, FADH2 e GTP.

Scope

Este tópico abrange as dez reações da glicólise, da glicose ao piruvato, a descarboxilação oxidativa do piruvato a acetil-CoA, e as oito reações do ciclo do ácido cítrico, incluindo seu rendimento energético líquido, suas etapas-chave reguladas e seus papéis como vias tanto produtoras de energia quanto fornecedoras de precursores biossintéticos.

Core questions

• Quais são as fases de investimento e de pagamento de energia da glicólise?
• Como o piruvato está ligado ao ciclo do ácido cítrico?
• Quais são os produtos líquidos de uma volta do ciclo do ácido cítrico?
• Quais etapas são reguladas e por quê?

Key theories

O ciclo do ácido cítrico

Krebs deduziu uma série cíclica de reações que regenera o oxaloacetato enquanto oxida unidades acetil, explicando como as células oxidam completamente os combustíveis de carbono e reduzem os transportadores de elétrons para a síntese de ATP a jusante.

Mechanisms

Na glicólise, a glicose é fosforilada e dividida em duas unidades de três carbonos que são oxidadas e desfosforiladas a piruvato, rendendo um líquido de dois ATP e dois NADH por fosforilação em nível de substrato. A piruvato desidrogenase converte piruvato em acetil-CoA. No ciclo do ácido cítrico, a acetil-CoA condensa-se com o oxaloacetato; oxidações e descarboxilações sucessivas liberam duas moléculas de dióxido de carbono e produzem três NADH, um FADH2 e um GTP por volta, enquanto regeneram o oxaloacetato.

Clinical relevance

Essas vias são os exemplos canônicos de redes de reações metabólicas estudadas em química e engenharia metabólica; seus intermediários também alimentam a biossíntese. O tratamento é descritivo e não prescritivo.

History

A glicólise foi elucidada na década de 1930 por Embden, Meyerhof e Parnas, em homenagem aos quais a via é por vezes nomeada; Krebs publicou o ciclo do ácido cítrico em 1937, completando o panorama de como os combustíveis são oxidados a dióxido de carbono com conservação de energia em cofatores reduzidos.

Key figures

• Hans Krebs
• Gustav Embden
• Otto Meyerhof
• Jakub Karol Parnas

Seminal works

• krebs1937
• nelson2021

Frequently asked questions

A glicólise requer oxigênio?

Não; a glicólise em si é anaeróbica, produzindo piruvato, ATP e NADH sem oxigênio, embora o destino do piruvato e a reoxidação do NADH dependam da disponibilidade de oxigênio.

Por que o ciclo do ácido cítrico é chamado de ciclo?

Porque sua reação final regenera a molécula inicial oxaloacetato, permitindo que a via aceite outro grupo acetil e funcione continuamente.