Metabolismo Celular: Glicólise e Ciclo de Krebs

Metabolismo

O metabolismo é o conjunto de reações e processos energéticos que ocorrem na célula para satisfazer as suas necessidades de matéria e energia. Diferenciamos dois processos principais:

• Catabolismo: degradação da matéria orgânica para obtenção de energia.
• Anabolismo: formação de substâncias químicas complexas a partir de moléculas simples, utilizando energia.

Glicólise

A glicólise é um processo complexo que torna possível a transformação da glicose e a extração de parte da energia nela contida.

• Realiza-se no citoplasma da célula.
• Não necessita de oxigênio (processo anaeróbio).
• Tanto organismos autotróficos quanto heterotróficos a executam.
• É constituída por 10 reações, cada uma catalisada por uma enzima específica, que transforma a molécula de glicose em duas moléculas de ácido pirúvico (com 3 carbonos).

Fases da Glicólise

• Fase 1: Necessita de energia, fornecida por 2 ATP para fosforilar a glicose e a frutose. Ao final desta fase, formam-se duas moléculas de gliceraldeído-3-fosfato (3C).
• Fase 2: Oxidação que gera energia e poder redutor. Na oxidação do gliceraldeído-3-P, forma-se uma molécula de NADH (energia reduzida) e também um ATP.
• Fase 3: O ácido pirúvico é formado e cria-se um ATP.

Balanço Energético: 2 ATP e 2 NADH.
Consumo: Glicose e 2 ATP.
Produtos: 2 moléculas de ácido pirúvico, 4 ATP e 2 NADH.

Glicose + 2 P_i + 2 ADP + 2 NAD⁺ → 2 Ác. pirúvico + 2 ATP + 2 NADH + 2 H⁺ + 2 H₂O

Ciclo de Krebs

Este processo faz parte da respiração celular e ocorre em meio aeróbio, pelo qual a energia é extraída do ácido pirúvico proveniente de proteínas, ácidos graxos e carboidratos.

• Ocorre na matriz mitocondrial.
• Moléculas de ATP são formadas junto a outras substâncias reduzidas (NADH e FADH₂), resultando em alta produção de energia através da oxidação.

Fase Inicial: Descarboxilação Oxidativa do Piruvato

O ácido pirúvico produzido no citosol passa para a matriz mitocondrial através de transportadores específicos para atravessar as duas membranas. Esta reação é catalisada por um complexo multienzimático chamado piruvato desidrogenase.

Descarboxilação oxidativa:

• Perda de um grupo carboxila que é transformado em CO₂.
• Oxidação do grupo cetona. A energia liberada nesta reação é capturada na formação de Acetil-CoA, liberando também uma molécula de NADH.

O Ciclo de Krebs

Conjunto cíclico de reações, cada uma das quais envolve uma enzima específica para produzir a oxidação completa dos grupos acetil em CO₂. Executa as seguintes funções:

• Recolha de poder redutor: NADH e FADH₂.
• Aquisição de precursores metabólicos.
• Obtenção de energia na forma de GTP.