O que é o ciclo do ácido cítrico?

O ciclo do ácido cítrico é uma série de reações químicas que ocorrem durante a respiração celular, o processo pelo qual as células dos organismos produzem energia. É também referido como o ciclo de Krebs ou o ciclo do ácido tricarboxílico. No ciclo, uma série de reações químicas geradoras de energia é catalisada ou acelerada por várias enzimas. Normalmente, os alunos estudam primeiro o ciclo do ácido cítrico nas aulas avançadas de biologia do ensino médio ou nas aulas introdutórias de biologia da faculdade. É então abordado com mais detalhes nas aulas de bioquímica, por ser um processo inerentemente químico.

Existem muitas reações químicas complexas diferentes no ciclo, a maioria das quais envolve moléculas compostas de carbono, oxigênio e hidrogênio. Existem aproximadamente dez etapas no ciclo, e cada etapa é catalisada por uma enzima diferente. Imediatamente antes do ciclo do ácido cítrico, um processo chamado glicólise produz piruvato, uma molécula contendo energia que é posteriormente decomposta em energia utilizável à medida que o processo de respiração celular prossegue. O ciclo do ácido cítrico divide as moléculas de piruvato em moléculas de NADH (nicotinamida adenina dinucleotídeo) e ATP (adenosina trifosfato), ambas contendo uma quantidade significativa de energia que pode ser acessada rapidamente pelo organismo. A maioria das moléculas energéticas produzidas durante a respiração celular são, através de uma série de processos metabólicos, derivadas de moléculas de glicose (açúcar).

A respiração celular é geralmente um processo aeróbico, o que significa que ele usa oxigênio. Se houver oxigênio, o piruvato produzido através da glicólise prosseguirá normalmente para que o ciclo do ácido cítrico seja decomposto em NADH e ATP (trifosfato de adenosina). Se não houver oxigênio, no entanto, o piruvato inicia um processo chamado fermentação . A fermentação não usa oxigênio, o que significa que é um processo anaeróbico. A fermentação é um processo de produção de energia muito menos eficiente que o ciclo do ácido cítrico; não produz energia suficiente para sustentar um organismo por um período prolongado de tempo.

Nos organismos multicelulares mais complexos, o ciclo do ácido cítrico ocorre nas mitocôndrias, uma organela produtora de energia que existe dentro das células. As mitocôndrias são os principais produtores de ATP, cujas células são capazes de utilizar a energia de maneira muito eficiente. Alguns processos na respiração celular ocorrem fora das mitocôndrias e outros ocorrem quando as moléculas são transportadas através da membrana das mitocôndrias. O ciclo do ácido cítrico ocorre na matriz das mitocôndrias, que contém muitas enzimas diferentes que catalisam muitas das reações químicas envolvidas no ciclo e no restante da respiração celular.