Contente
- Como o metabolismo mantém a homeostase
- O exemplo da homeostase da glicose
- As etapas do ciclo de Krebs
- As enzimas na respiração celular
O ciclo de Krebs, em homenagem ao bioquímico alemão-britânico Hans Adolf Krebs, é uma parte essencial do metabolismo celular.
Para crescer e desempenhar suas funções no corpo, as células precisam metabolizar a glicose para produzir energia. Eles podem usar essa energia para sintetizar as moléculas orgânicas de que o corpo precisa e para funções específicas, como movimento nas células musculares ou digestão no estômago. Em 1937, Krebs descobriu a reação do ciclo de Krebs, também conhecido como ciclo do ácido cítrico, que forma uma parte importante desse processo metabólico.
No decurso da divisão e metabolização das moléculas de glicose, as células precisam garantir que as muitas variáveis corporais, como temperatura, batimentos cardíacos e respiração, sejam mantidas em níveis estáveis. A homeostase descreve o processo pelo qual as células regulam os efeitos de hormônios, enzimas e metabolismo para manter o corpo funcionando adequadamente, dentro de limites seguros.
Como parte de metabolismo da glicose, a regulação do ciclo de Krebs ajuda as células com sua homeostase.
Como o metabolismo mantém a homeostase
Organismos avançados absorvem nutrientes e os metabolizam para que possam continuar suas atividades normais. A principal fonte de energia metabólica é a decomposição da glicose em dióxido de carbono e água na presença de oxigênio.
Para manter a homeostase, os níveis de glicose, oxigênio e produtos metabólicos precisam ser rigorosamente regulados. Cada etapa do processo metabólico, incluindo as etapas do ciclo de Krebs, ajuda a regular as substâncias orgânicas que controla.
As principais etapas metabólicas incluem o seguinte:
Para cada passo, o corpo, seus órgãos e células precisam manter variáveis corporais, como temperatura, níveis de glicose e pressão arterial, em níveis normais. Essa regulação homeostática é controlada pela ação de hormônios e enzimas necessárias para que cada etapa do metabolismo prossiga.
Se houver muito ou pouco de uma substância em particular, uma enzima irá acelerar ou desacelerar as etapas metabólicas correspondentes até que a homeostase seja estabelecida novamente.
O exemplo da homeostase da glicose
A glicose é a principal entrada para a respiração celular e seus subprodutos são usados no ciclo de Krebs. O nível de glicose no sangue deve ser controlado dentro de um intervalo apertado. Se não houver glicose suficiente atingindo as células, elas não poderão mais usar a respiração celular e o ciclo de Krebs como fonte de energia. Em vez disso, eles podem começar a quebrar gorduras ou até tecido muscular.
Ter muita glicose no sangue também pode ser prejudicial. Primeiro, o corpo tenta se livrar da glicose extra, removendo-a do sangue nos rins e eliminando-a pela urina. Urinar excessivamente desidrata o corpo e aumenta a concentração de glicose no sangue. Se o nível de glicose ficar muito alto, o indivíduo pode entrar em coma.
A regulação da glicose é controlada pelo pâncreas.
Se o nível de glicose no sangue for muito alto, o pâncreas libera insulina na corrente sanguínea. A insulina promove o uso de glicose nas células e ajuda na respiração celular. O nível de glicose no sangue diminui. Se o nível de glicose estiver muito baixo, o pâncreas sinaliza para o fígado liberar mais glicose. O fígado é capaz de armazenar excesso de glicose e liberta-o para ajudar a manter a homeostase da glicose.
As etapas do ciclo de Krebs
A principal função do ciclo de Krebs é converter enzimas que a cadeia de transporte de elétrons usa para produzir energia. O ciclo é independente, na medida em que reutiliza seus produtos químicos constituintes em uma sequência de repetição constante. As enzimas NAD e FAD são alteradas para moléculas de alta energia NADH e FADH2 que pode alimentar a cadeia de transporte de elétrons.
O ciclo de Krebs é composto pelas seguintes etapas:
Por seu papel na respiração celular, o ciclo de Krebs influencia a homeostase da glicose. Através da regulação do metabolismo da glicose, pode desempenhar um papel importante na homeostase geral do corpo.
As enzimas na respiração celular
As enzimas produzidas durante a respiração celular ajudam a manter as células em homeostase.
Moléculas como NAD e FAD são necessárias para o ciclo de Krebs e a cadeia de transporte de elétrons prosseguir. Enzimas adicionais aceleram ou desaceleram o ciclo de Krebs, dependendo da sinalização celular. As células sinalizam para indicar um desequilíbrio e solicitam o ciclo de Krebs para ajudar a manter a homeostase das substâncias e variáveis que podem influenciar.
Uma vez que o ciclo de Krebs faz parte do cadeia metabólica que usa glicose e oxigênio enquanto produz dióxido de carbono e água, o ciclo pode influenciar os níveis dessas quatro substâncias e desencadear ajustes em outras funções metabólicas. Por exemplo, se uma taxa alta de metabolismo for necessária porque o corpo está realizando uma atividade extenuante, os níveis de oxigênio nas células podem diminuir. Um ciclo de Krebs mais lento força o corpo a respirar mais rapidamente e o coração a bombear mais rapidamente, fornecendo o oxigênio necessário para as células.
O mesmo tipo de mecanismo pode influenciar gatilhos, como fome, sede ou tentativas de aumentar ou diminuir a temperatura corporal. Fome e sede farão com que o indivíduo procure comida e água. Alguém que esteja com muito calor suará, procurará sombra e removerá as roupas. Alguém que sente frio estremece, procura um local quente e adiciona camadas de roupas.
Por seu papel único no metabolismo celular, a Ciclo de Krebs ajuda a manter a homeostase no corpo e influencia o comportamento também.