Pós-graduação
  1. Química Física  1.1. Termodinâmica  1.1.1. Leis da Termodinâmica  1.1.2. Entalpia e capacidade térmica  1.1.3. Entropia e energia livre  1.1.4. Equilíbrio de Fases  1.1.5. Termodinâmica estatística  1.1.6. Ciclo termodinâmico  1.1.7. Fugacidade e atividade  1.2. Química Quântica  1.2.1. Princípios da mecânica quântica  1.2.2. Equação de Schrödinger  1.2.3. Partícula em uma caixa  1.2.4. Operadores e autovalores  1.2.5. Orbitais atômicos  1.2.6. Teoria do orbital molecular  1.2.7. Teoria de Perturbação  1.2.8. Teoria de ligação de valência  1.2.9. Hibridização e ligação química  1.3. Cinética química  1.3.1. Leis de velocidade e mecanismos de reação  1.3.2. Teoria das colisões  1.3.3. Teoria do estado de transição  1.3.4. Cinética Enzimática  1.3.5. Reações em Cadeia e Polimerização  1.3.6. Reações fotoquímicas  1.4. Mecânica estatística  1.4.1. Funções de Partição  1.4.2. Funções de distribuição molecular  1.4.3. Distribuição de Boltzmann  1.4.4. Estatísticas de Bose–Einstein e Fermi–Dirac  1.5. Espectroscopia  1.5.1. Rotational Spectroscopy  1.5.2. Espectroscopia Vibracional  1.5.3. Espectroscopia Eletrônica  1.5.4. Espectroscopia de ressonância magnética nuclear  1.5.5. Espectrometria de Massa  1.5.6. Espectroscopia Raman  1.5.7. Espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica  1.6. Química de superfícies e coloidal  1.6.1. Isoterma de absorção  1.6.2. Tensão Superficial e Molhabilidade  1.6.3. Estabilidade Coloidal  1.6.4. Catalysis  1.6.5. Emulsões e micelas  1.7. Eletroquímica  1.7.1. Equação de Nernst  1.7.2. Células eletroquímicas  1.7.3. Condutividade e mobilidade  1.7.4. Guerra  1.7.5. Células de combustível  1.7.6. Eletrólise
  2. Química orgânica  2.1. Mecanismo de Reação  2.1.1. Reações de substituição nucleofílica  2.1.2. Reações de adição eletrofílica  2.1.3. Reações de eliminação  2.1.4. Reações de rearranjo  2.1.5. Reações radicais  2.1.6. Reações pericíclicas  2.2. Espectroscopia e determinação estrutural  2.2.1. Espectroscopia UV-Vis  2.2.2. Espectroscopia IR  2.2.3. Espectroscopia de RMN  2.2.4. Espectrometria de Massas  2.2.5. Cristalografia de Raios X  2.3. Estereoscópico  2.3.1. Quiralidade e atividade óptica  2.3.2. Análise estrutural  2.3.3. Isomerismo geométrico  2.3.4. Dynamic Stereochemistry  2.4. Química Organometálica  2.4.1. Reagentes organolítio e organomagnésio  2.4.2. Reações de acoplamento cruzado catalisadas por paládio  2.4.3. Complexos de Metais de Transição  2.4.4. Ligação metal-carbono  2.5. Química dos polímeros  2.5.1. Mecanismo de Polimerização  2.5.2. Características dos Polímeros  2.5.3. Polímero Biodegradável  2.5.4. Polímero condutor  2.5.5. Polímeros Supramoleculares  2.6. Química medicinal  2.6.1. Design e desenvolvimento de medicamentos  2.6.2. Farmacocinética e farmacodinâmica  2.6.3. Relações estrutura-atividade  2.6.4. Acoplamento Molecular e Triagem de Medicamentos
  3. Química inorgânica  3.1. Química de coordenação  3.1.1. Teoria do Campo Cristalino  3.1.2. Teoria do campo dos ligantes  3.1.3. Série Espectroquímica  3.1.4. Quelação e estabilidade  3.2. Química Organometálica  3.2.1. Carbonilos Metálicos  3.2.2. Catalise por complexos organometálicos  3.2.3. Metalocènicos  3.3. Química bioinorgânica  3.3.1. Metaloproteínas e enzimas  3.3.2. O papel dos metais em sistemas biológicos  3.3.3. Transporte e armazenamento de íons metálicos  3.4. Química do estado sólido  3.4.1. Estruturas Cristalinas  3.4.2. Teoria de bandas dos sólidos  3.4.3. Supercondutores  3.4.4. Defeitos no cristal  3.5. Lantanídeos e Actinídeos  3.5.1. Configuração eletrônica em lantanídeos e actinídeos  3.5.2. Química de coordenação dos lantanídeos  3.5.3. Propriedades Magnéticas dos Lantanídeos
  4. Química Analítica  4.1. Cromatografia  4.1.1. Cromatografia Gasosa  4.1.2. Cromatografia Líquida de Alta Performance  4.1.3. Cromatografia em Camada Delgada  4.2. Técnicas Espectroscópicas  4.2.1. Espectroscopia de absorção atômica  4.2.2. Difração de raios X  4.2.3. Espectroscopia de plasma acoplado indutivamente  4.3. Métodos Eletroanalíticos  4.3.1. Potenciometria  4.3.2. Voltametria  4.3.3. Colometria  4.4. Espectrometria de Massa  4.4.1. Técnica de Ionização  4.4.2. Padrão de Fragmentação  4.5. Quimiometria  4.5.1. Análise multidisciplinar  4.5.2. Aprendizado de Máquina em Química
  5. Química Teórica e Computacional  5.1. Simulação de dinâmica molecular  5.1.1. Campos de força e minimização de energia  5.1.2. Simulação de Monte Carlo em simulações de dinâmica molecular  5.2. Métodos de química quântica  5.2.1. Teoria de Hartree–Fock  5.2.2. Teoria do funcional da densidade  5.2.3. Métodos semi-empíricos  5.3. Design computacional de medicamentos  5.3.1. Acoplamento Molecular  5.3.2. Modelagem QSAR  5.3.3. Triagem Virtual
  6. Bioquímica  6.1. Cinética Enzimática  6.1.1. Cinética de Michaelis-Menten  6.1.2. Mecanismo de inibição  6.2. Metabolismo e Bioenergética  6.2.1. Glicólise  6.2.2. Ciclo do ácido cítrico  6.2.3. Cadeia de transporte de elétrons  6.3. Biologia Molecular  6.3.1. Replicação e reparo do DNA  6.3.2. Síntese de proteínas  6.3.3. Regulação Genética  6.4. Bioquímica Estrutural  6.4.1. Dobramento de Proteínas  6.4.2. Biofísica de Membranas
  7. Química Ambiental  7.1. Química Atmosférica  7.1.1. Gases de efeito estufa  7.1.2. Destruição da Camada de Ozônio  7.1.3. Poluentes do ar e fumaça  7.2. Química da Água  7.2.1. pH e dureza da água  7.2.2. Tratamento de águas residuais  7.2.3. Química Aquática  7.3. Química do Solo  7.3.1. Contaminação por metais pesados  7.3.2. pH do Solo e Capacidade Tamponante  7.3.3. Ciclo de nutrientes  7.4. Toxicologia e Segurança Química  7.4.1. Toxicocinética  7.4.2. Avaliação de Risco em Toxicologia e Segurança Química em Química Ambiental  7.4.3. Efeitos dos poluentes no ambiente

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Ciclo do ácido cítrico


O ciclo do ácido cítrico, também conhecido como ciclo de Krebs ou ciclo dos ácidos tricarboxílicos (TCA), é um componente central da respiração celular. Desempenha um papel fundamental na via metabólica onde as células geram energia através da oxidação de acetil-CoA derivado de carboidratos, gorduras e proteínas em dióxido de carbono e uma substância química chamada ATP (adenosina trifosfato).

Citrato Isocitrato α-cetoglutarato succinil-CoA Succinato fumarato Malato oxaloacetato

Visão geral do ciclo

O ciclo começa com a condensação de acetil-CoA com oxaloacetato para formar citrato, catalisada por uma enzima chamada citrato sintase. Esta reação é importante porque controla o fluxo de carbono através do ciclo.

oxaloacetato + acetil-CoA → citrato + CoA

O molécula de citrato passa pelo processo de isomerização para formar isocitrato, que é catalisado pela aconitase. Envolve uma etapa de hidratação seguida por uma etapa de desidratação.

Citrato ⇌ Isocitrato

Descarboxilação e produção de energia

Em seguida, sofre descarboxilação oxidativa pela isocitrato desidrogenase para formar α-cetoglutarato, produzindo NADH e liberando CO2.

Isocitrato + NAD + → α-cetoglutarato + NADH + H + + CO 2

O α-Cetoglutarato sofre outra descarboxilação oxidativa para formar succinil-CoA, catalisada pelo complexo α-cetoglutarato desidrogenase. Este passo também forma NADH e CO2.

α-Cetoglutarato + NAD + + CoA → Succinil-CoA + NADH + H + + CO 2

Regeneração de oxaloacetato

O ciclo continua com a conversão de succinil-CoA em succinato, catalisada pela succinil-CoA sintetase, e é acoplada à fosforilação de GDP para GTP (que pode posteriormente formar ATP).

Succinil-CoA + GDP + PI → Succinato + CoA + GTP

O succinato então passa por oxidação para formar fumarato através da ação da succinato desidrogenase, que também está envolvida na cadeia de transporte de elétrons. Esta etapa gera FADH2.

Succinato + FAD → fumarato + FADH2

A conversão de fumarato em malato é catalisada pela fumarase, que adiciona água à dupla ligação.

fumarato + H 2 O → malato

Finalmente, o malato é oxidado pela malato desidrogenase, regenerando oxaloacetato, produzindo NADH.

Malato + NAD + → Oxaloacetato + NADH + H +

Rendimento energético

Na oxidação de uma molécula de acetil-CoA pelo ciclo do ácido cítrico, os principais cofatores reduzidos são produzidos: três NADH, um FADH2 e um GTP (ou ATP). Cada NADH pode ser convertido pela cadeia de transporte de elétrons em cerca de 2,5 moléculas de ATP, e cada FADH2 em cerca de 1,5 molécula de ATP.

Regulação do ciclo

O ciclo do ácido cítrico é rigidamente regulado através da regulação alostérica de enzimas chave. Isso inclui citrato sintase, isocitrato desidrogenase e o complexo α-cetoglutarato desidrogenase. Altos níveis de ATP e NADH indicam um estado de alta energia da célula e inibem essas enzimas, enquanto altos níveis de ADP e NAD + indicam um estado de baixa energia e ativam as enzimas.

Importância no metabolismo

Além de produção de energia, o ciclo do ácido cítrico fornece vários intermediários metabólicos necessários para diversas vias biossintéticas. Por exemplo, α-cetoglutarato e oxaloacetato são importantes para a síntese de aminoácidos. Além disso, succinil-CoA é importante para a síntese de heme.

Resumo da cena

A integração do ciclo com outras vias metabólicas destaca o seu papel central.

Glicose → piruvato → acetil-CoA → ciclo do ácido cítrico Gordura → Ácidos Graxos → Acetil-CoA → Ciclo do Ácido Cítrico Proteína → Aminoácidos → Intermediários do Ciclo do Ácido Cítrico

Conclusão

O ciclo do ácido cítrico é uma importante via aeróbica para a produção de energia nas células. Não só gera ATP e outras moléculas de energia para abastecer as atividades celulares, mas também contribui para diversos processos anabólicos fornecendo blocos de construção para macromoléculas. Sua eficiência e regulação são essenciais para o funcionamento adequado dos organismos vivos.


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