O que acontece ao piruvato carbonos em um ciclo de ácido cítrico?

O ciclo do ácido cítrico é parte do processo metabólico chamado respiração aeróbica. Respiração aeróbica ocorre nas células de todos os organismos vivos, das plantas aos seres humanos. Na respiração aeróbica, as moléculas de piruvato, derivadas da glicose, produzem energia para a célula dentro do ciclo do ácido cítrico. Durante o período em que o piruvato passa no ciclo do ácido cítrico, suas moléculas de carbono são expelidas como resíduos.

Respiração aeróbica

A respiração aeróbica também é conhecida como metabolismo aeróbico, metabolismo oxidativo ou respiração celular. É um processo metabólico em que as ligações químicas são quebradas para criar energia na forma de trifosfato de adenosina, ou ATP. O processo é chamado de aeróbico, porque só ocorre quando o oxigênio está prontamente disponível para o uso da célula. O carboidrato glicose e oxigênio produzem energia para a célula viva.

Glicólise

O primeiro processo na respiração celular é a glicólise, que ocorre no citoplasma da célula vegetal ou animal. O ATP decompõe uma única molécula de glicose em duas moléculas de piruvato de três carbonos, ou CH3COCOO−. A glicólise libera quatro moléculas de ATP liberando parte da energia armazenada nas ligações químicas da glicose. A energia remanescente da glicose está nas duas moléculas de piruvato produzidas na reação de glicólise. Na presença de oxigênio, as moléculas de piruvato sofrem transporte ativo para as mitocôndrias, onde entrarão no ciclo do ácido cítrico.

Ciclo de ácido cítrico

Na matriz mitocondrial, o complexo piruvato desidrogenase remove um único carbono e duas moléculas de oxigênio do grupo carboxila do piruvato. Isso produz uma única molécula de dióxido de carbono ou CO2. Um fragmento de dois carbonos do piruvato permanece, chamado de grupo acetil (C2H3O). O complexo piruvato desidrogenase catalisa a ligação deste grupo acetil a coenzima A, formando acetil-CoA. Para cada molécula de glicose, duas moléculas de acetil-CoA entram no ciclo do ácido cítrico. O ciclo do ácido cítrico é também conhecido como o ciclo de Krebs ou o ciclo do ácido tricarboxílico. Acetil-CoA é muito reativo, e transfere o grupo acetil para o oxaloacetato produzindo citrato - o primeiro intermediário no ciclo do ácido cítrico.

Piruvate Carbons

Os dois carbonos em acetil-CoA reagem com os quatro carbonos em oxaloacetato para produzir citrato, uma molécula de seis carbonos. Nas reações subsequentes dentro do ciclo do ácido cítrico, o ATP é produzido e os dois carbonos originais do piruvato são perdidos como duas moléculas do CO2 residual. No final do ciclo, apenas o oxaloacetato de quatro carbonos permanece. Durante a respiração aeróbica, os três átomos de carbono das moléculas de piruvato são exalados do organismo como resíduos de dióxido de carbono.