Melhor resposta
Visto de forma muito restrita, eu diria que o “propósito” do ciclo é a produção de formas reduzidas de NADH e FADH2, bem como algum ATP e GTP, começando e terminando com oxaloacetato, oxaloacetato sendo uma molécula de quatro carbonos. A primeira etapa do ciclo é a formação de citrato, uma molécula de seis carbonos, que é formada a partir de dois carbonos acetil – (CoA) e oxaloacetato.
Deve-se dizer que o ciclo de Krebs também é chamado de ciclo do ácido cítrico e ciclo do ácido tricarboxílico – todos esses termos descrevem o mesmo conjunto básico de vias metabólicas. Também deve ser dito que não é realmente um ciclo totalmente fechado, porque na verdade, existem várias vias de ramificação possíveis para produtos intermediários em cada etapa.
A fonte de acetil CoA é a glicólise.
O ciclo em si não consome oxigênio, embora produza duas moléculas de CO2 para cada grupo acetila que entra, mas é considerado uma parte essencial do metabolismo aeróbio porque os elétrons do NADH reduzido e FADH2 são entradas essenciais para o elétron transportar a cadeia e fornecer energia para as próximas etapas do metabolismo aeróbio, que consomem oxigênio.
Uma volta do ciclo de Krebs resulta na produção de três NADH e um FADH2, bem como um GTP e um ATP . As reações são catalisadas por muitas enzimas, quase todas contidas no citosol, em vez de nas membranas.
O NADH e o FADH2 então ajudam a conduzir o resto do metabolismo aeróbio, através da cadeia de transporte de elétrons, um processo complexo denominado fosforilação oxidativa, envolvendo várias proteínas que atravessam a membrana nas membranas mitocondriais, e conduzido por potenciais elétricos transmembrana. A cadeia de transporte de elétrons usa diretamente o oxigênio e o succinato produzidos no ciclo de Krebs, com esse oxigênio sendo cuidadosamente administrado e isolado do conteúdo celular e mitocondrial na medida do possível, para produzir outras moléculas de ATP a partir de ADP e fosfato. Portanto, o ciclo de Krebs é uma parte essencial do metabolismo aeróbico. Mas são os próximos passos, é a fosforilação oxidativa que produz ATP em grandes quantidades e, devido à cinética, o ATP é então um grande reservatório de energia livre nas células.
No entanto, citrato, uma molécula de seis carbonos formada em a primeira etapa, assim como muitas outras moléculas intermediárias das várias etapas posteriores do ciclo de Krebs, antes de retornar ao oxaloacetato, pode ser desviada do ciclo para uso na síntese, por exemplo, de aminoácidos não essenciais.
Portanto, pode-se dizer que o ciclo tem “propósitos” metabólicos e catabólicos, suponho. Um dos principais “objetivos” da vida celular é, de fato, a produção contínua de ATP. Existem outros reservatórios de energia livre nas células modernas, mas o ATP é praticamente o maior deles. Sem ATP, basicamente nada mais acontece.
Resposta
O ciclo de Kreb ocorre no câncer. No entanto, em algumas células cancerosas, os açúcares são desviados por diferentes vias, algumas que estão associadas ao câncer, isso não significa que não ocorra, significa que menos coisas vão nessa direção. Esta é uma maneira bastante comum de interpretar erroneamente os resultados de experimentos metabólicos.
Acho que precisamos voltar ao motivo pelo qual as pessoas pensam que o Ciclo de Kreb não está ativo. O efeito Warburg observa que as células cancerosas geralmente acumulam grande parte de sua energia por meio da glicólise, por meio da fermentação do ácido lático, em vez da fosforilação oxidativa. A hipótese geralmente sustentada é que as mutações reunidas nas células cancerosas criam um ambiente anaeróbico onde a fermentação é preferida à respiração.
Assim, quando as pessoas explicam o que está acontecendo, é em uma resposta preta e branca que o açúcar vai para amamentar e por essa lógica não entra no ciclo de Kreb. O que eles realmente querem dizer é que parte da glicose é desviada para um caminho diferente. Como um aparte, a hipótese de Warburg propôs que o efeito Warburg é uma causa e não um efeito do câncer. Geralmente, isso não é compatível com os dados atuais.
O que exatamente está acontecendo? Em suma, bastante. Trabalhando brevemente no esquema abaixo:
- A glicose pode passar pela via da pentose fosfato via glicose 6-fosfato para onde vai em biossíntese em vez de produção de energia. (vermelho) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18337823 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22509023
- Devido à superexpressão de Fosfoglicerato desidrogenase (PHGDH) a glicose pode ser convertida em biossíntese de serina e glicina (laranja)
- Ambientes anaeróbicos e deficiências com Supressor de tumor Von Hippel-Lindau pode resultar em fluxo reduzido para Acetil-CoA (azul) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22101433
- O O ciclo de Kreb é realmente muito ativo.No entanto, em vez de obter seu carbono da glicose, ele vem da glutamina / glutamato que alimenta o citrato através da via isocitrato desidrogenase-1 (IDH1) e que vai para síntese de lipídios. (roxo) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22101433
- Perda de mutações de função em fumate-hidratase em combinação com ambientes hipóxicos podem resultar no acúmulo de fumarato e succinato que então desviam o carbono através da alanina e, finalmente, a via da heme oxigenase (HMOX) . (verde) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21849978
Resumo das alterações metabólicas no câncer https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23206561
Em suma, há muita coisa acontecendo com o ciclo de Kreb. No entanto, devido às mudanças ambientais e genéticas, o fluxo de glicose na via é reduzido junto com outras fontes de carbono.
Este não é exatamente um fenômeno limitado às células cancerosas. De modo geral, quando as células estão crescendo rapidamente, é mais importante ter acesso rápido à energia do que o uso eficiente de energia. Na maioria das biotecnologias de mamíferos e bactérias, durante a fase logarítmica, a fermentação é a principal fonte de energia antes que as células mudem para respiração aeróbica na fase de latência. Observe que, durante o crescimento, a glicose é desviada para a biossíntese de NTP e lipídios. Na fase estacionária, as células realmente consomem lactato.
Fluxo metabólico em células CHO em diferentes fases de crescimento. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21821143
Em resumo, o efeito Warburg não é o resultado da inativação do ciclo de Kreb, é um produto de fontes de alimentos que trabalham em torno do ciclo de Krebs.