Ciclo del ácido cítrico (Krebs o Ciclo de los ácidos tricarboxílicos

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1 Ciclo del ácido cítrico (Krebs o Ciclo de los ácidos tricarboxílicos Oxidación de los derivados de la glucosa para dar CO 2 Dentro de la mitocondria (eucariotas) Eje central del metabolismo celular Vía de entrada al metabolismo aerobico de acetilos Fuente de precursores p/almacenamiento de E, de componentes para biosíntesis (a.a., nucleotidos, colesterol y porfirinas). Incluye reacciones redox donde se oxida un grupo acetilo a 2 CO 2 Funcion: suministrar electrones de alta energia a partir de moleculas combustibles. En si mismo no genera mucho ATP ni el O 2 es reactante. Es más! En el ciclo se toman electrones del Acetil-CoA. Luego, en cadena transp de e - los e - que libera el NADH y el FADH 2 fluyen y generan un gradiente de H + para luego generar ATP El O 2 se necesita indirectamente para que se puedan regenerar NAD + y FAD

2 Los acetil-coa se incorporan al ciclo de Krebs que ocurre en la matriz de las mitocondrias. Por último, los electrones que se obtienen de todos los procesos anteriores y que se encuentran reduciendo a los coenzimas (NADH y FADH 2 ) van a parar a la cadena de transporte electrónico, situada en las crestas mitocondriales, donde son aceptados finalmente por el oxígeno. La energía liberada en esta cadena sirve para sintetizar ATP por fosforilación oxidativa

3 Ciclo de Krebs Fosforilación oxidativa Acetil CoA Cadena Transportadora de electrones Síntesis de ATP Gradiente de Protones

4

5 Etapa previa: Formación del acetil-coa Enlace entre glucólisis y ciclo de Krebs

6 En anaerobiosis mantiene la glicolisis operativa X

7 Formación del acetil-coa a partir del piruvato (formado en la glucólisis) pasa a la matriz mitocondrial atravesando las membranas) sufre una descarboxilación oxidativa, en presencia del Coenzima A (CoA), se oxida hasta Acetil-CoA (CH3CO-S-CoA), liberándose CO2 y reduciéndose una molécula de NAD+ a NADH + H+. Formación del acetil-coa a partir de ácidos grasos (veremos mas adelante). Piruvato deshidrogenasa (reacción irreversible) Piruvato + CoA + NAD + acetil-coa + CO 2 + NADH Transporte antiporte Transporte simporte A = piruvato B = OH -

8 Grupos viajan de un centro activo a otro!! sujetos Complejo piruvato deshidrogenasa (tres enzimas integradas) Mecanismo muy complejo: Intervienen: 3 enzimas (con varias cadenas polipeptídicas) 5 coenzimas (TPP, ac. Lipoico, FAD cofactores catalíticos) CoA y NAD+ como cofactores estequiométricos.

9

10 Ciclo de Krebs se oxida completamente el grupo acético del acetil-coa Enlace entre glucólisis y ciclo de Krebs

11

12 Enlace rico en E. G = -8 Kcal/mol favorece la síntesis de un compuesto de 6 Carbonos Enlace tioester C4 C2 Citrato sintasa C6

13 La enzima aconitasa cataliza ambas reacciones Permite el reordenamiento molecular para la posterior decarboxila

14 C6 C5 Reacción Redox catalizada por isocitrato deshidrogenasa Primera decarboxilación (decarboxilación oxidativa)

15 C5 C4 Redox alfa-ceto glutarato deshidrogenasa Segunda decarboxilación oxidativa

16 Enlace rico en E. G = -8 Kcal/mol C4 Succinil CoA sintetasa o succinato tioquinasa C4 Fosforilación a nivel de sustrato GTP + ADP = GDP + AT nucleosido difosfoquinasa

17 Todos C4 Fumarasa Succinato deshidogenasa Enz unida a cadena resp. E-FADH 2 Malato deshidogenasa G (+) Resulta posible por la utilización de Regeneración del oxalacetato productos (oxalacetato y NADH) Patrón metabólico que se repite (oxidación, hidratación, oxidació

18

19 Resumen del ciclo de Krebs Dos reacciones de descarboxilación oxidativa en las que se desprenden dos CO2. Una reacción de fosforilación que produce un GTP transformable en ATP. Dos moléculas de CoA-SH, de las que una vuelve a utilizarse en el ciclo. Tres moléculas de NADH + y una de FADH 2, que pasarán a la cadena de transporte electrónico, donde serán oxidados. Balance del Ciclo de Krebs: Acetil-CoA + 3H2O + 3NAD + + FAD + ADP + Pi = 2CO2 + 3NADH + 3H + + FADH2 + ATP + CoA-SH

20 Regulacion! Etapa irreversible Lugar de regulación! (modif covalente (Pi) y por productos NADH y Ac-CoA

21 Regulación de la piruvato deshidrogenasa

22

23 Metabolismo integrado del ciclo de Krebs

24 Venenos Dihidrolipoamida de la enzima piruvato deshidrogenasa Arsénico Arsénico quelado sobre enzima

25 Ciclo del Glioxalato Permite crecer en acetato (C2 + C2 = C4) No hay decarboxilación

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