Tema XII: Vías metabólicas y de transferencia de energía

Transcripción

1 Tema XII: Vías metabólicas y de transferencia de energía atabolismo y anabolismo. Vías catabólicas, anabólicas y anfibólicas. iclo de la energía en las células. Distribución intercelular de las enzimas y sistemas enzimáticos. El metabolismo Es definido brevemente, como la suma total de las reacciones enzimáticas que tienen lugar en la célula. uatro son las funciones específicas del metabolismo: btener energía química del entorno de los elementos orgánicos nutritivos o de la luz solar onvertir los elementos nutritivos exógenos en los precursores de los componentes moleculares de las células. Reunir los precursores para formar proteínas, ácidos nucleicos, lípidos y otros componentes celulares. Formar y degradar aquellas biomoléculas necesarias para las funciones celulares especializadas. Las secuencias reacciónales del metabolismo son semejantes en todas las formas de vida especialmente las que se conocen como rutas metabólicas centrales. atabolismo y anabolismo El metabolismo se divide en catabolismo y anabolismo: El catabolismo: Es lo degradación enzimática, mediante reacciones de oxidación, de moléculas nutritivas relativamente grandes (carbohidratos, lípidos y proteínas) procedentes del entorno de la célula o de sus propios depósitos de reservas nutritivas, hasta transformarlas en moléculas simples y menores, por ejemplo, ácido láctico, ácido acético, 2, amoníaco o urea. El catabolismo va acompañado de liberación de energía libre, la cual se conserva en el AT. El anabolismo: Es la síntesis enzimática de componentes celulares relativamente grandes de la célula, ejemplo: polisacáridos, ácidos nucleicos, proteínas, lípidos a partir de moléculas precursoras sencillas. uesto que los procesos sintéticos provocan un aumento en el tamaño y la complejidad de las estructuras, se necesita la energía proporcionada por el enlace fosfato del AT. Tanto el catabolismo como el anabolismo son dos procesos simultáneos e interdependientes, que pueden analizarse por separado. ada uno de los procesos abarca la secuencia de reacciones enzimáticas mediante las cuales se degrada o se sintetiza el esqueleto covalente de una determinada biomolécula. Los intermediarios químicos de este proceso se denominan metabolitos, y este proceso metabólico: metabolismo intermedio. Acompañando a cada una de las reacciones químicas del metabolismo intermediario; tiene efecto un cambio de energía característico. En algunas de las etapas de las secuencias catabólicas puede conservarse la energía química, habitualmente en forma de energía del enlace fosfato y en ciertas etapas de las 1

2 secuencias anabólicas puede utilizarse esa energía del enlace fosfato. Esta fase del metabolismo se denomina acoplamiento energético. El metabolismo intermedio y el acoplamiento de energía están obligatoriamente interconectados y son interdependientes. or ello, cuando examinamos los esquemas metabólicos deberemos analizar: 1. Las etapas de reacción por las que la estructura covalente del precursor se altera para formar el producto. 2. Los cambios de energía química que acompañan a esta conversión. Transformaciones catabólicas, anabólicas y anfibólicas La degradación enzimática de cada uno de los principales elementos nutritivos (hidratos de carbono, lípidos y proteínas) tiene lugar a través de cierto número de reacciones enzimáticas consecutivas que se desarrollan en tres fases: Fase I: En esta fase las grandes moléculas de los elementos nutritivos se degradan hasta los principales componentes. Los polisacáridos son degradados a pentosas o hexosas, los lípidos a ácidos grasos, glicerina y otros componentes, y las proteínas a sus veinte aminoácidos constitutivos. Fase II: Los numerosos productos distintos de la Fase I son recogidos y convertidos en un número pequeño de moléculas más sencillas. Así, las hexosas, las pentosas y la glicerina se degradan en el azúcar fosforilado de tres átomos de carbono, el gliceraldehído-3-fosfato y después hasta un compuesto sencillo de dos átomos de carbono, la acetil-coenzima A. Los aminoácidos diferentes son también degradados a: acetil-coenzima A, alfacetoglutarato, succinato, fumarato y oxalacetato. Fase III: Los productos formados en la fase II pasan a la fase III que es el camino común final en el cual se oxidan a 2. El anabolismo tiene lugar también en tres fases, comenzando por las pequeñas moléculas originadas en la tercera fase del catabolismo. or ejemplo, la síntesis proteica comienza en La Fase III, a partir de los alfa-cetoácidos que son los precursores de los aminoácidos. En la Fase II los alfa-cetoácidos son aminados por donadores de grupos aminos y se forman los alfa-aminoácidos y en la Fase I se reúnen los aminoácidos para producir cadenas peptídicas. Aunque los caminos del catabolismo y el anabolismo no son idénticos la Fase III constituye un camino central accesible a ambos. Esta senda central, que recibe el nombre de anfibólica, desempeña una doble función (amphi: ambos). La ruta anfibólica puede utilizarse catabólicamente para lograr la degradación completa de pequeñas moléculas producidas en la Fase II del catabolismo o puede utilizarse anabólicamente como precursora de moléculas para la Fase II del anabolismo. 2

3 Lípidos olisacáridos roteínas Fase I Ácidos grasos glicerina exosas entosas Aminoácidos Fase II Gliceraldehído 3-fosfato Fosfoenol piruvato iruvato Acetil - o A oxalacetato citrato Fase III malato isocitrato Fumarato Alfa - cetoglutarato iclo de los ácidos tricarboxilos succinato 2 LA EERGÍA E LA ÉLULA Las moléculas orgánicas complejas, tales como la glucosa contienen mucha energía potencial a causa de su elevado grado de ordenación estructural; poseen una entropía relativamente pequeña. uando la molécula de glucosa se oxida y forma seis moléculas de 2 y seis de 2, sus átomos experimentan un aumento en el desorden. omo resultado de esta transformación, la molécula de glucosa experimenta una pérdida de energía libre que es energía útil y capaz de realizar trabajo. La energía libre se conserva, como energía química, específicamente como AT. Dado que el AT formado puede difundirse hacia aquellos lugares en la célula en que se necesite su energía, constituye una forma de transportar la energía. La energía química del AT se libera después, durante la transferencia de su grupo o grupos fosfatos terminales, a determinadas moléculas de un aceptor específico, que adquiere un nivel superior de energía y puede realizar trabajo. Un segundo camino para transportar la energía química de las reacciones de óxido-reducción del catabolismo a las reacciones anabólicas, que necesita de energía, es en forma de electrones. En las síntesis de algunas biomoléculas ricas en hidrógeno, tales como los ácidos grasos y el colesterol, se requieren electrones e hidrógeno para la reducción de los enlaces dobles a simples. En La célula los 3

4 electrones son transportados enzimáticamente desde las oxidaciones productoras de electrones tales como los dobles enlaces carbono-carbono o carbono-oxígeno, mediante coenzimas transportadoras de electrones, la más importante es la nicotinamida-adenindinucleótido fosfato (AD). El AD desempeña de este modo, el panel de transportador de electrones ricos en energía desde las reacciones catabólicas hasta las reacciones anabólicas que los necesitan. Distribución intracelular de las enzimas y de los sistemas enzimáticos Las diferentes enzimas y sistemas enzimáticos se hallan localizados característicamente, en una u otra organela o estructura intracelular de las células. El sistema enzimático glicolítico está localizado en el citoplasma mientras que las enzimas implicadas en la oxidación del piruvato, de los ácidos grasos y de algunos aminoácidos están en la mitocondria donde también se hallan las enzimas de la cadena respiratoria y de la fosforilación del AD. La ventaja de la compartimentación la constituye el hecho de que separa reacciones químicamente incompatibles. or ejemplo, una célula puede realizar, a un mismo tiempo, la oxidación de los ácidos grasos de cadena larga hasta el estado de ácido acético y el proceso inverso de reducción del ácido acético para formar ácidos grasos de cadena larga. Estos procesos químicamente incompatibles se producen en diferentes partes de la célula; la oxidación en las mitocondrias y la reducción en el citoplasma extramitocondrial. Regulación celular de las sendas metabólicas La velocidad del catabolismo de una célula no es controlada por la concentración de los elementos nutritivos del entorno, sino más bien por sus necesidades energéticas en forma de AT. La regulación de una ruta metabólica puede llevarse a cabo a varios niveles. El tipo de regulación más sencilla implica los parámetros que afectan a las velocidades de las reacciones enzimáticas (p, concentración de enzima, concentración de cada intermediario, concentración de iones metálicos y coenzimas esenciales, etc.). El segundo mecanismo de regulación consiste en la acción de enzimas reguladoras que se hallan localizadas, habitualmente, en el comienzo o en proximidades de una secuencia multienzimática. El tercer nivel en que se ejerce la regulación metabólica es a través del control genético de la velocidad de la síntesis enzimática. En organismos multicelulares superiores el control se ejerce a través de sistemas endocrinos. Las hormonas elaboradas por una glándula endocrina son mensajeros químicos que estimulan o inhiben actividades metabólicas específicas en otros tejidos u órganos. 4

5 TEMA XIII: RIIIS DE BIEERGETIA Y IL DEL AT Localización y propiedades del AT y del AD. Variación de energía libre estándar de las reacciones químicas. Energía libre estándar de la hidrólisis del AT. ompuesto con enlace fosfato de bajo y alto nivel energético. Vías enzimáticas de la transferencia de fosfato. rincipio del intermediario común. tros ribonucleótidos que participan en la transferencia de energía en la célula 5' difosfato y 5' trifosfato. apel del AM y del pirofosfato. El sistema AT - AD actúa como transportador de energía química, ya que el AD es capaz de aceptar un grupo fosfato en las reacciones acopladas productoras de energía del catabolismo, y el AT así formado puede ceder su grupo fosfato terminal, en otras reacciones acopladas que requieren energía. En este capítulo examinaremos los principios químicos y termodinámicos en que se basa el funcionamiento del sistema AT - AD. LALIZAI Y RIEDADES DEL AT Y EL AD El AT fue aislado por primera vez, en por Fiske y Subbarow, de los extractos ácidos de músculo. Su estructura se dedujo algunos años después, mediante experimentos de degradación y fue definitivamente confirmada por síntesis química total realizada por Todd y sus colegas en Desde los inicios del descubrimiento, se sospechó que el AT desempeñaba un papel en la transferencia de energía celular pero recién en Lipmann propuso que actuaba como medio principal de transferencia de la energía química en la célula. El AT, el AD y el AM no son sustancias que existen solo en trazas; la suma de sus concentraciones en la fase acuosa de los diversos tipos de células intactas oscila entre 2 y 15 mm. La concentración de AT es por lo común, muy superior a la suma de las otras dos concentraciones del AM, habitualmente es la menor de las tres. Estos nucleótidos están presentes no sólo en el citoplasma, sino también en organelas tales como mitocondrias y núcleo. La compartimentación intracelular del sistema AT constituye una característica importante en la regulación celular del metabolismo. A p 7,0 tanto AT como AD son aniones muy cargados, el AT posee cuatro protones ionizables en su grupo de ácido trifosfórico. Tres de los protones poseen valores de pk (K = constante de disociación) bajo entre 2 y3; por lo tanto a p 7,0 están completamente disociados; el cuarto protón tiene un pk' de 6,5; por consiguiente a p 7,0 se halla disociado en un 75%. 5

6 2 AT 2 : hidrógenos que cede en su disociación El AD posee tres protones ionizables, dos de ellos están completamente disociados a p 7,0 y el tercero que posee un pk' de 7,2 a p 7,0 se halla disociado alrededor del 39%. La elevada concentración de cargas negativas en torno al grupo trifosfato del AT constituye un factor importante en su naturaleza de compuesto de alto contenido energético. En la célula intacta existen muy pocas cantidades de AT y de AD en forma de aniones libres, se hallan presentes en su mayor parte en forma de complejos Mg AT y Mg AD a causa de la gran afinidad de los grupos pirofosfato para enlazar cationes divalentes y de la elevada concentración de ión Mg en el fluido intracelular. La afinidad del AT por el Mg es unas diez veces mayor que la del AD. Adenina Ribosa - mg - mg-at Adenina Ribosa mg - mg-ad En muchas de las reacciones enzimáticas en que participa el AT como dador de fosfato, su forma activa es la del complejo mg-at. El AD y el AT pueden separarse y medirse con facilidad mediante electroforesis o por cromatografía en capa fina. RIIIS DE TERMDIAMIA QUIMIA Una descripción de las bases físico-químicas de la función del AT en el ciclo energético de la célula, requiere un breve repaso de algunos principios de la termodinámica. El análisis termodinámico de los intercambios energéticos se inicia por las siguientes definiciones: a. Sistema: Es el conjunto de materia que es objeto de nuestro estudio. 6

7 b. Entorno: Toda materia del universo, aparte del sistema que se considera. En el transcurso del proceso en estudio la energía puede pasar del sistema al entorno, o viceversa. c. Estado inicial: Es el contenido de energía del sistema y del entorno, al iniciar el proceso que se analiza. d. Estado final: ontenido de energía de sistema y entorno una vez que se ha alcanzado el equilibrio. El contenido de energía de cada estado es una función de diversas magnitudes medibles (temperatura, presión, volumen, masa, etc.) que se formulan mediante una ecuación de estado. A partir de las medidas de los cambios de contenido de energía del sistema y el entorno, a medida que el sistema evoluciona desde su estado inicial hasta su estado final, puede realizarse un balance de energía. (Bloques de cobre) caliente frio Estado inicial Estado de equilibrio La primera ley de termodinámica es el principio de conservación de la energía. La energía no se crea ni se destruye, sino que se transforma en una u otra forma (ej. calorífica, química, mecánica, etc.). La segunda ley establece algunas limitaciones en los tipos de transformaciones energéticas que ocurren en los procesos físicos-químicos, y predice la dirección en que es probable que ocurra un proceso determinado. Establece que todos los procesos tienden a evolucionar en una dirección tal que la entropía del sistema más la del entorno, aumenta hasta alcanzar un estado de equilibrio. Entropía: Se define como el grado de desorden. Equilibrio: Se define como aquel estado en que no ocurre ningún cambio físico o químico ulterior, y en el que la temperatura, la presión y la concentración son uniformes en todo el sistema. U SISTEMA DE EQUILIBRI 1. a agotado su capacidad de realizar trabajo sobre su entorno, 2. El proceso no puede invertirse de modo espontáneo y volver a su estado inicial, lo cual requerirá una disminución de entropía. Un sistema desordenado al azar no se reordena por si mismo espontáneamente. Los procesos que se realizan con aumento de entropía se denominan irreversibles. Los procesos que tienen lugar sin cambio de entropía son reversibles. Ejemplo: si tenemos bloques de piedra dispuestos al azar y queremos disponerlos de tal modo que formen un arco la entropía o sea el grado de organización disminuye y es reversible porque espontáneamente sin cambio de entropía puede pasar del orden al 7

8 desorden (arco a bloques al azar). entropía ( S) elevada (desorden) ( S) disminuye reversible endotérmico irreversible espontáneo exotérmico S disminuye (orden) S aumenta En reacciones químicas los cambios de entropía ( ΔS) no siempre pueden medirse o calcularse con facilidad. Sin embargo, el cambio de entropía durante un proceso está relacionado cuantitativamente con los cambios de la energía total del sistema por una tercera función, llamada energía libre, mediante una ecuación que combina la primera y la segunda ley de termodinámica. uesto que los cambios de la energía libre de las reacciones químicas pueden medirse con relativa facilidad, esta ecuación resulta muy útil para predecir la dirección y el equilibrio de las reacciones químicas. El cambio de energía libre ( ΔG) cuando la temperatura y presión son constantes se define del siguiente modo: G - T. S (1) En la que Δ es la variación de entalpía, T la temperatura absoluta y ΔS variación de entropía. La variación de entalpía ( Δ) que también se denomina cambio calorífico, se define mediante la ecuación: ΔE = variación de le energía total del sistema. = presión V = volumen E En los sistemas biológicos las reacciones químicas tienen lugar en disoluciones acuosas diluidas, en las que la temperatura, presión y volumen permanecen constantes. En estas condiciones, ΔV es cero, por lo tanto: Si sustituimos en la ecuación (1) reordenamos la ecuación: G E V E E- T. G T. S S (2) 8

9 on esta ecuación vemos que a temperatura y presión constantes la variación de energía total del sistema ( ΔE) (que es equivalente al cambio calórico Δ) es la suma de T.Δ. S más la variación de la energía libre. La variación de energía libre puede definirse como aquella fracción del cambio de energía total del sistema disponible para realizar trabajo a medida que el sistema evoluciona hacia su estado de equilibrio, a T y constantes. Mientras el sistema se aproxima al equilibrio, la energía libre disminuye hasta un valor mínimo. VARIAI DE LA EERGIA LIBRE ESTADAR E LAS REAIES QUIIMIAS El cambio de energía libre que tiene lugar durante las reacciones químicas se calcula empleando una ecuación que puede derivarse de la ley de equilibrio químico. ara una reacción general del tipo: a A + b B c + d D (3) en la que a, b, c y d son el número de moléculas de A, B,, y D que participan en la reacción. El cambio de energía libre ( ΔG) está dado por la ecuación: ΔG ΔG º RT ln A c a. D. B d b (4) en la que los términos A, B, y D son las concentraciones molares de A, B,, y D y a, b, c y d son ahora los exponentes de sus concentraciones. R es la constante de los gases (1.987 cal mol -1 grado -1 ); T la temperatura absoluta y ΔGº la variación de energía libre estándar. uando la reacción (3) se halla en equilibrio, independientemente de las concentraciones iniciales de A, B, y D prevalece la condición que la energía libre es mínima y no es posible ningún cambio ulterior; por tanto ΔG 0. Entonces:. D 0 ΔGº RT ln a b A. B De donde: c d ΔG º RT ln A c a (5). D. B d b (6) uesto que la constante de equilibrio K'eq para la ecuación (3) es: K' eq A c a. D. B d b (7) odemos sustituir K'eq en la ecuación (6) y obtener la ecuación general: 9

10 bien: ΔG º RT ln(k' eq) ΔG º RT log10 ( K' eq) (8) Esta ecuación nos muestra que ΔGº, la variación de energía libre estándar de una reacción química, puede calcularse a partir de su constante de equilibrio. La ΔGº constituye, por lo tanto, una constante termodinámica para una reacción química dada. uede definirse de otro modo, que indica claramente su verdadero significado. La variación de energía libre estándar de una reacción constituye, en realidad, la diferencia existente entre la energía libre estándar de los reactivos y la energía libre estándar de los productos, hallándose cada término ajustado a la estequiometría de la ecuación de reacción: ΔGº ara la reacción (3) será: ΔG º Gº productos Gº reaccionantes ( cgº dgº D ) (agº A bgº B ) La energía libre estándar de un compuesto constituye la medida de la cantidad total de energía libre que puede proporcionar por descomposición completa. Es importante comprender la diferencia que hay entre ΔGº, que es la variación de energía libre estándar, y ΔG que es la variación de energía libre medida o real. Esta diferencia puede explicarse mejor utilizando una analogía. ΔGº es un valor constante para una determinada reacción a una temperatura también determinada. or otra parte, ΔG varía con las concentraciones de los reaccionantes y de los productos. El valor de ΔGº únicamente es igual al de ΔG cuando todos los reactivos y todos los productos están presentes a concentración 1,0M. El valor de ΔG es el que determina si una reacción química ocurrirá en la dirección escrita, partiendo de unas concentraciones de reaccionantes determinadas. Recuérdese que una reacción química solamente ocurrirá si ΔG es negativo, es decir, si la energía libre del sistema disminuye. Las reacciones químicas con un ΔGº negativo reciben el nombre de exergónicas; se realizan espontáneamente en la dirección en que están escritas. Si recordamos el ejemplo de los bloques: ordenado ΔG º disminuye, es negativo exergónica o exotérmica espontánea irreversible desordenado 10

11 Las reacciones con un cambio de energía libre estándar positivo reciben el nombre de endergónicas o endotérmicas, no se realizan de modo espontáneo en la dirección en que se escriben. Volviendo al ejemplo: desordenado ΔG º aumenta, es postivo endergónica o endotérmica no es espontánea reversible ordenado Ahora podemos exponer un ejemplo de la ΔGº a partir de la siguiente reacción: glucosa_1_fosfato glucosa_6_fosfato ΔG º R T ln(k' eq) ΔG º x 298 x log cal Kcal uesto que ΔGº es negativo, la conversión de glucosa-1-fosfato en glucosa-6-fosfato es exergónico. El análisis químico muestra que parte de una concentración 0,020 M de glucosa-1-fosfato con un exceso de enzima y permitimos que la reacción ocurra en sentido directo, o si partimos de la concentración 0,020 M de glucosa-6-fosfato y la reacción transcurre en sentido inverso, las concentraciones de la mezcla final en equilibrio son, en ambos casos, M de glucosa-1-fosfato y 0,019 de glucosa -6- fosfato a 25º y p 7,0. ay dos tipos de reacciones que tienen lugar con disminuciones especialmente grandes de ΔGº, son la hidrólisis de los anhídridos y las reacciones de oxidación. ΔGº de la hidrólisis del AT El camino más sencillo para determinar ΔGº para la reacción: AT + 2 AD + fosfato (10) Es determinar la constante de equilibrio y calcular ΔGº empleando la relación dada por la ecuación (8): ΔG º R T log10 (K' eq) La medida directa de la constante de equilibrio de la hidrólisis del AT no es práctico. Una de las razones, y la más importante, es que los métodos analíticos que se disponen no son lo suficientemente precisos o sensibles para determinar con exactitud las concentraciones de equilibrio de AT, AD y el ión fosfato, porque en el estado de equilibrio el AT se encuentra casi completamente hidrolizado en AD y en ión fosfato. En realidad, esto constituye un problema serio para muchas reacciones que poseen 11

12 grandes valores negativos de ΔGº. ara poder medir el ΔGº de la hidrólisis del AT, se descompone en cierto número de etapas menores, las cuales pueden medirse más fácilmente. Veremos un ejemplo: en primer lugar, se deja reaccionar al AT con la glucosa, en presencia de hexoquinasa para formar AD y glucosa-6-fosfato. Se mide la constante de equilibrio, y a partir de ella se calcula ΔGº. hexoquinasa AT + glucosa AD + glucosa_6_fosfato K'eq = 661 Gº = kcal (11) Se continúa después con la medida de la K'eq y la ΔGº de la reacción de hidrólisis de la glucosa-6- fosfato catalizada por una fosfatasa. glucosa_6_fosfato fosfatasa + glucosa + 2 K'eq = 171 fosfato i Gº = kcal (12) La suma de las reacciones (11) y (12) es la ecuación de hidrólisis del AT. hexoquinasa AT + glucosa AD + glucosa_6_fosfato glucosa_6_fosfato fosfatasa + glucosa + 2 fosfato i AT + 2 AD + fosfato uesto que los valores de ΔGº de las dos reacciones son aditivas, la ΔGº de la hidrólisis del AT puede calcularse a partir de ellos: ΔG º ΔG º ΔG º (-3.30) kcal Es importante hacer notar que este valor está basado en que p = 7,0; T = 37º, en presencia de exceso de ion Mg y concentraciones 1,0 M de los reaccionantes y de los productos. El grupo fosfato terminal del AD también posee una ΔGº de hidrólisis relativamente grande. Es igual a -7,30 kcal. AD + 2 AM + i ΔGº -7.3 kcal Sin embargo el único grupo fosfato del AM tiene un valor mucho menor: 12

13 AM + 2 adenosina + i ΔGº kcal Lo que sucede es que los enlaces entre grupos fosfatos adyacentes son enlaces del tipo de anhídrido, mientras que el enlace entre el fosfato y la ribosa en el AM es un enlace éster. MUESTS ELAES FSFAT DE ALT Y DE BAJ IVEL EERGÉTI En la escala termodinámica de ΔGº, el AT es el único que posee un valor de ΔGº, intermedio. Daremos el ΔGº de algunos compuestos fosforilados. ΔGº (kcal) Fosfoenol piruvato difosfoglicerato Fosfocreatina Acetil-fosfato.. -10,10 Fosfoarginina AT ΔG º AT Glucosa-1- fosfato Fructosa-6-fosfato Glucosa-6-fosfato Gliceril-1-fosfato ΔG º AT sea que la función del sistema AT-AD, consiste en servir como transportador obligatorio intermedio de grupos fosfato desde los compuestos con enlaces fosfato de elevado nivel energético, situados por encima del AT en la escala termodinámica, hasta las moléculas aceptoras que forman compuestos con enlaces fosfato de bajo nivel energético situados en la escala por debajo del AT. MUESTS FSFAT DE ALT IVEL EERGETI ay dos clases de compuestos fosforilados que poseen una ΔGº de hidrólisis más negativa que la del AT: 1. Los compuestos fosfato que se forman durante la ruptura enzimática de moléculas combustibles. 2. Los compuestos fosfato utilizados como almacenadores de la energía del enlace 13

14 fosfato. Los dos miembros más importantes de la primera clase son el 1-3 difosfoglicerato y el fosfoenol piruvato, los cuales se forman durante la fermentación anaerobia de la glucosa (glucólisis). 1-3 difosfoglicerato + AD 3 fosfoglicerato + AT ΔG º -4.5 kcal AT + 2 AD + i ΔG º -7.3 kcal Total kcal Los compuestos fosfato de elevado nivel energético, que actúan como reservorio de la energía de enlaces fosfato, reciben con frecuencia el nombre de fosfágenos. Los dos fosfágenos principales son la fosfocreatina hallada en muchos vertebrados, y la fosfoarginina, presente en muchos invertebrados. Ambos se forman a partir de la creatina y de la arginina por transferencia de grupos fosfato desde el AT en reacciones catalizadas por la creatin-fosfoquinasa y la arginin-fosfoquinasa, respectivamente. Ambas reacciones son reversibles pero el equilibrio se halla desplazado hacia la formación de AT. fosfocreatina + AD creatina + AT MUESTS FSFAT DE BAJ IVEL EERGETI La mayoría de los compuestos fosfato pobres en energía son ésteres fosfóricos de alcoholes. Se conocen muchas enzimas que catalizan la transferencia de grupos fosfato desde el AT a aceptores de fosfato específicos, para formar compuestos fosfato pobres en energía; entre las enzimas mencionadas se hallan la glicero quinasa y la hexoquinasa, que catalizan la transferencia de fosfato desde el AT a la glicerina y desde el AT a la D-glucosa, respectivamente. AT + glicerina AD + glicerol_3_fosfato ΔGº -4.5 kcal AT + D-glucosa AD + D.glucosa_6_fosfato ΔGº -7.3 kcal RUTAS EZIMATIAS DE LA TRASFEREIA DE FSFAT Fosfoenol piruvato Dadores de de alta energía 1-3 difosfoglicerato Aceptores de de baja energía AT Reservorio de fosfocreatina Glucosa_6_fosfato Glicerol_3_fosfato 14

15 La figura es un esquema de las reacciones enzimáticas de transferencia de fosfato en la célula. onstituye un rasgo importante que el sistema AT-AD sea el nexo de unión obligado entre los compuestos fosfato de elevado y de bajo nivel energético. Los grupos fosfato se transfieren, en primer lugar, mediante la acción de fosfotransferasas específicas, desde compuestos de alto nivel energético al AD, como en el ejemplo: fosfoenol piruvato + AD piruvato - quinasa piruvato + AT El AT así formado se transforma entonces en el dador de fosfato específico de una segunda reacción enzimática, para formar compuestos fosfato de baja energía. AT + D-glucosa hexoquinasa AD + D-glucosa_6_fosfato La reacción global es la siguiente: fosfoenol piruvato + D-glucosa piruvato + D-glucosa_6_fosfato El resultado final es la transferencia de un grupo fosfato desde un donador de energía elevado a un aceptor de bajo nivel energético, a través del sistema AT-AD, que actúa como intermediario. El contenido de energía de la D-glucosa se ha elevado al fosforilarse, la glucosa-6-fosfato puede considerarse una forma de glucosa que ha recibido energía. En el flujo principal de reacciones transferidoras de energía de la célula, la transferencia del fosfato nunca se produce directamente desde un compuesto de elevado nivel energético como el 1-3 difosfoglicerato a un aceptor de fosfato de bajo nivel energético, como por ejemplo, la glicerina, no se han encontrado enzimas capaces de catalizar tales transferencias directas de fosfato. Esencialmente, todas las reacciones de transferencia de fosfato en la célula tienen que efectuarse a través del sistema AT- AD. La figura también muestra el papel de reservorio desempeñado por la fosfocreatina, que se forma por transferencia enzimática directa de un grupo fosfato desde el AT a la creatina; no existe ningún otro camino para su formación. Además, la única ruta principal conocida para su desfoforilación es la inversa de la reacción por la que se forma. El sistema reservorio de la fosfocreatina es muy importante en el músculo esqueletal. También se encuentra en el músculo liso y en las células nerviosas, y en pequeñas cantidades en el hígado, riñón y otros tejidos de mamíferos. RIII DEL ITERMEDIARI MU En dos reacciones consecutivas en que un producto de la primera es un sustrato de la segunda, como ocurre en las siguientes reacciones: A + B D + E + D F + G 15

16 ambas reacciones están ligadas por un intermediario común, en este caso el componente D. El único camino mediante el cual la energía química puede ser transferida desde una reacción a otra en condiciones isotérmicas es el de que ambas reacciones posean un intermediario de reacción común. asi todas las reacciones metabólicas de la célula se realizan mediante secuencias de esta clase. En las reacciones consecutivas, responsables de la transferencia de energía a través del AT, la energía química se transfiere desde un dador fosfato de elevada energía hasta el AD, y se conserva en forma de AT como producto de reacción. En la reacción subsiguiente, el AT se comporta como un sustrato, y cuando pierde su grupo fosfato terminal, que cede a la molécula del aceptor, ésta última aumenta su contenido energético. or lo tanto, el AT es el intermediario común. En realidad, la transferencia de intermediarios comunes constituye un atributo general de las reacciones químicas consecutivas y no necesita por fuerza, ni grupos fosfatos, ni AT. En efecto, veremos que muchos grupos funcionales distintos del fosfato, por ejemplo, átomos de hidrógeno, grupos acetilo, se transfieren enzimáticamente mediante reacciones consecutivas que poseen intermediarios comunes, tales reacciones pueden analizarse termodinámicamente por los mismos métodos que se han desarrollado para el caso especial de las transferencias del grupo fosfato. AALIZAI DE GRUS FSFAT R LA VIA DE TRS ULESIDS 5' TRIFSFAT Aunque el sistema AT-AD constituye el transportador obligado de fosfato en el flujo principal de transferencia de energía en la célula, también participan en dichas transferencias los 5' di y trifosfatos de otros ribonucleósidos y los 2 desoxirribonucleósidos. Los 5' di y trifosfatos de diversos ribonucleósidos no solamente actúan como precursores en la síntesis de AR, sino también canalizan los grupos fosfato de alto contenido en energía hacia reacciones biosintéticas específicas. AT UT AT GT AT T AT T GT UT AT d AT d GT d TT d T olisacáridos roteínas Lípidos AR AD 16

17 Todas estas canalizaciones conectan con el AT mediante la enzima nucleósidos difosfoquinasa presente en las mitocondrias y en el citoplasma de la célula, cataliza las reacciones del tipo mostrado en el esquema. ada tipo de nucleósido trifosfato posee una función especializada. or ejemplo: el UT es el dador de fosfato inmediato, y por lo tanto el donador de energía de reacciones que conducen a la síntesis de polisacáridos. AEL DEL AM Y DEL IRFSFAT Aunque el AD constituye el producto de muchas reacciones celulares que emplean el AT, y el AD es el aceptor directo del fosfato en las reacciones productoras de energía de la glicólisis y de la fosforilación oxidativa de la mitocondria; en muchas de las reacciones que utilizan el AT en la célula los dos grupos fosfato terminales de éste se separan conjuntamente en forma de pirofosfato y se libera AM como producto. AT AM + i El pirofosfato inorgánico es un compuesto fosfato de nivel energético elevado que posee un ΔGº de hidrólisis comparable al fosfato terminal del AT. ara regenerar el AT a partir de i y AM intervienen dos enzimas auxiliares: la pirofosfatasa inorgánica y la adenilato-quinasa. La primera cataliza la hidrólisis del pirofosfato inorgánico ( i ). i i Esta hidrólisis secundaria del pirofosfato constituye una etapa valiosa de liberación de energía, la cual se utiliza para asegurar que ciertas reacciones biosintéticas se realicen por completo. El i formado se utiliza para la regeneración del AT a partir de AD. La adenilatoquinasa cataliza la refosforilación del AM a AD. AT + AM AD + AD El AT, el AD y el AM de la célula existen en concentraciones constantes. 17

18 TEMA XIV: GLULISIS Vamos a considerar los mecanismos por los que las moléculas combustibles se degradan y su energía se conserva en forma de energía de enlace fosfato AT. Se estudiarán los procesos conocidos como fermentación, mediante el cual muchos organismos extraen energía química de la glucosa y otros combustibles en ausencia de oxígeno molecular. os referimos primeramente el proceso de fermentación para luego poder hablar de respiración. FERMETAI Y RESIRAI Los organismos inferiores que viven en condiciones anaerobias (ciertas bacterias, invertebrados inferiores) obtienen su energía de la fermentación de la glucosa. Los organismos que viven en condiciones aerobias (hongos, bacterias, mayoría de los animales y plantas superiores) degradan sus combustibles por la ruta anaerobia pero después oxidan los productos de la fermentación utilizando el oxígeno molecular. En esta fermentación el oxidante final o aceptor final es una molécula orgánica producida en el proceso fermentativo. En los organismos superiores la ruta anaerobia es una primera etapa de la fase aerobia de la respiración. Utilización de la glucosa por los organismos inferiores superiores: La ruta de la fermentación es común tanto en la utilización anaerobia de la glucosa como en la aerobia. Anaerobios Aerobios glucosa glucosa sin 2 fermentación sin 2 fermentación productos de la fermentación productos de la fermentación con Entre las clases de fermentación nombraremos la fermentación homoláctica y la alcohólica. La fermentación homoláctica: La molécula de glucosa de 6 átomos de carbono se degrada a dos moléculas de ácido láctico de tres átomos de carbono. Este 18

19 proceso se denomina glucólisis que significa lisis de la glucosa. La fermentación alcohólica: La molécula de glucosa de 6 átomos de carbono se degrada a dos moléculas de etanol de 2 átomos de carbono y 2 de Glucosa 2. Glucosa triosas triosas ácido láctico 3 ácido láctico 3 etanol etanol En estas reacciones tenemos que hablar de las reacciones de óxido reducción que se producen en todo organismo donde el agente oxidante recibe los electrones y el agente reductor entrega electrones. En este caso de la fermentación alcohólica el etanol es una molécula relativamente reducida rica en 2, pobre en 2. La molécula de 2 es relativamente oxidada, pobre en 2. En el caso de la fermentación homoláctica el grupo metilo se halla más reducido que el grupo carbonilo. Veamos la reacción completa: 1. Glucosa Ácido láctico i + 2 AD AT Glucosa + 2 i + 2 AD AT Etanol 19

20 AALIZAREMS LA REAI EERGETIA DE LA GLULISIS 1) La conversión de glucosa en lactato es exergónica y 2) la formación de AT a partir de AD y de i es endergónica. Se deduce de estos datos que la transformación de glucosa en lactato proporciona energía para producir la fosforilación de 2 moléculas de AD a AT. Esta reacción es irreversible. Lo demuestra el ΔGº negativo. ETAA DE LA GLULISIS: La glucólisis es catalizada por la acción de un grupo de 11 enzimas. Se cree que están localizadas en la porción soluble del citoplasma. Se pueden considerar dos etapas o fases. En la primera fase la glucosa se fosforila y se escinde pare formar gliceraldehído 3 ; y en la segunda fase éste se convierte en ácido láctico. LA FASE I: onstituye un proceso preparativo o de congregación en el que cierto número de hexosas penetran en el esquema, después de fosforilarse a expensas del AT, y dan un producto común, el gliceraldehído 3. LA FASE II: Es la ruta común para todos los azúcares, se produce la fosforilación del AD y se llevan a cabo las reacciones de óxido reducción, obteniéndose el lactato. En este proceso hay tres tipos de transformaciones interconectadas. 1º.- La ruta de los átomos de carbono: o sea degradación de la glucosa para formar ácido láctico. 2º.- La ruta del fosfato: o sea que el i (fósforo inorgánico) se transforma en del AT. 3º.- La ruta de los electrones: o sea las reacciones del óxido-reducción. 20

21 FASE I ongregación de azúcares sencillos y galactosa manosa pentosa glucosa AT AD glucosa-6- almidón glucogeno i glucosa-1- su conversión en fosfato de fructosa-6- gliceraldehído; entrada de AT AT AD fructosa-1-6-di glicealdehído-3- (2) 2 AD + i 1,3 difosfoglicerato (2) FASE II 2 AD 2 AD xidación - reducción y formación 2 AT 3 difosfoglicerato (2) acoplada de AT; salida de lactato 2 difosfoglicerato (2) fosfoenolpiruvato (2) 2 AD 2 AT 2 AD + piruvato (2) 2 lactato 21

22 1. Fosforilación de glucosa por el AT: catalizada por dos enzimas: la hexoquinasa y glucoquinasa. Mg ++ AT + glucosa AD + glucosa-6- Gº 4 kcal Es una reacción irreversible. La hexoquinasa es de mayor afinidad que la glucoquinasa por la glucosa. La glucoquinasa solo actúa cuando hay alta concentración de glucosa en sangre; las dos enzimas necesitan del catión Mg ó Mn para formar el verdadero sustrato que es Mg Mn AT. La hexoquinasa actúa también fosforilando otras hexosas. La reacción es irreversible = + AT AD + ΔG º -4 kcal glucosa glucosa-6-fosfato 2. onversión de glucosa-6- a fructosa-6-: atalizada por la fosfoglucoisomerasa. 2 3 = 2 3 = 2 ΔG º 0.4 kcal (reacción reversible) glucosa-6- fructosa-6-3. Fosforilación de la fructosa-6-fosfato a fructosa 1-6 difosfato. Interviene una segunda molécula de AT. Esta reacción es catalizada por la fosfofructoquinasa. 2 3 = = 2 3 = + AT AD + ΔG º -3.4 kcal (reacción irreversible) 22

23 4. Escisión de la fructosa 1-6 difosfato por una aldosa (la fructosa-1-6-difosfato gliceraldehído 3-liasa) dando fosfato de dihidroxiacetona + gliceraldehído-3- fosfato = = ΔG º 5.73 kcal = = fructosa 1-6-di (cadena abierta) fosfato de dihidroxiacetona gliceraldehído 3- ITERVERSI DE LS FSFATS DE TRISA Solamente uno de los dos fosfatos de triosa, el gliceraldehído 3-fosfato, puede ser directamente degradado en las reacciones posteriores de la glucólisis. El otro, el fosfato de dihidroxiacetona, se convierte reversiblemente en gliceraldehído-3-fosfato por acción de la enzima triosa fosfato isomerasa. 2 3 = ΔGº 1.83 kcal = Así en la primera fase una molécula de glucosa da dos moléculas de gliceraldehído 3. SEGUDA FASE 1. xidación del gliceraldehído 3 a 1-3 difosfoglicerato. La enzima que actúa es G_3_fosfato deshidrogenasa, o gliceraldehído 3 fosfato deshidrogenasa. 2 gliceraldehído AD i (2) 1,3 di-fosfoglicerato + 2 AD

24 3 = 2 + AD + + i = + AD + + ΔG º 1.5 kcal 2 3 = El AD+ y el AD transportan los electrones. 2. Transferencia de fosfato desde el 1-3 difosfoglicerato al AD. El 1-3 difosfoglicerato + AD da 3-fosfoglicerato + 2 AT; es catalizada la reacción por la enzima fosfogliceratoquinasa = = = + AD 2. + AT 1. - ΔG º 4.50 kcal (reacción irreversible) 3. onversión del 3-fosfoglicerato dando 2-fosfoglicerato. Actúa la fosfogliceratomutasa. 2 3 = - 3-fosfoglicerato 2 3 = ΔG º 1.06 kcal - 2-fosfoglicerato 4. El 2-fosfoglicerato da fosfoenolpiruvato + 20 por medio de una enzima, la enolasa, en un proceso de deshidratación. 24

25 2 2 3 = enolasa 3 = + 2 ΔG º 0.44 kcal fosfoglicerato fosfoenolpiruvato 5. Transferencia de fosfato desde el fosfoenolpiruvato al AD. El fosfoenolpiruvato da piruvato por una enzima piruvato quinasa en presencia de AD y Mg = + AD AT + ΔG º 7.5 kcal (reacción irreversible) - - fosfoenolpiruvato piruvato 6. Reducción de piruvato a lactato. iruvato da lactato por medio de lactato deshidrogenasa AD AD + ΔGº 6.0 kcal - piruvato - lactato En condiciones anaerobias el lactato es producto final de la glucólisis el cual difunde a través de la membrana plasmática de la célula hacia el entorno como producto de desecho. uando las células musculares de los animales superiores actúan de manera anaerobia durante cortos esfuerzos de actividad vigorosa (excepcionalmente) el lactato escapa desde las células musculares a la sangre y es transformado nuevamente en glucosa en el hígado. 25

26 BALAE GLBAL 2 AD glucosa + 2 AT + 2 AD i + 4 AD + 2 AD lactato + 2 AD AT + 2 AD + 4 AT AD + glucosa + 2 i + 2 AD 2 lactato + 2 AT ETRADA DE LS TRS IDRATS DE ARB Los polisacáridos de reserva el glucógeno, almidón, azúcares sencillos distintos de la glucosa penetran en la primera fase de la glucólisis. El glucógeno y el almidón penetran por la acción de dos enzimas que actúan sobre los extremos terminales no reductores de la molécula, escindiendo los enlaces alfa (1-4). tra enzima actúa sobre las ramificaciones alfa (1-6) dando glucosa-1-fosfato para luego dar glucosa-6-fosfato. Los azúcares sencillos una vez fosforilados, por ej. : manosa-6-, fructosa-6- recién penetran al ciclo. manosa + AT fructosa + AT manosa-6- + AD fructosa-6- + AD 26

27 TEMA XV: IL DE LS AIDS TRIARBXILIS Y VIA DEL FSFGLUAT Energética de la fermentación y respiración. lan de organización de la respiración. xidación del piruvato a acetil oa. iclo de Krebs. Vías del fosfogluconato. Las células aerobias obtienen la mayor parte de su energía de la respiración, esto es, gracias a una transferencia de electrones desde les moléculas orgánicas combustibles hasta el oxigeno molecular. La respiración es mucho más compleja que la glicólisis. En este tema se esboza el plan general de le respiración y después se considera con detenimiento el ciclo del ácido tricarboxílico de Krebs, que es la ruta catabólica común por la que finalmente se degradan todas las moléculas combustibles de la célula (carbohidratos, ácidos grasos y aminoácidos). También se describe la ruta del fosfogluconato de oxidación de la glucosa, mecanismo que genera potencial de reducción para las reacciones biosintéticas. EERGETIA DE LA FERMETAI Y LA RESIRAI En la glicólisis se libera solamente una fracción muy pequeña de la energía química potencialmente asequible en la estructura de la molécula de glucosa. Se libera más energía cuando ésta se oxida completamente a 2 y 2 como se pone de manifiesto al comparar las variaciones de energía libre estándar de la conversión anaerobia de la glucosa en lactato y de su oxidación a 2 y 2. glucosa 2 lactato ΔG º 47 kcal glucosa ΔG º 686 kcal uando las células fermentan a la glucosa anaerobiamente, los productos que ya no son susceptibles de ulterior empleo, y por ello abandonan la célula, todavía contienen la mayor parte de la energía de la molécula de glucosa original. or esta razón, las células que viven anaerobiamente, para obtener una misma cantidad de energía utilizable tienen que consumir mucho más glucosa que cuando viven en condiciones aerobias. or qué rinde la respiración mucho más energía que la glicólisis? En primer lugar, el producto de la glicólisis, el ácido láctico, es una molécula casi tan compleja como la de glucosa y sus átomos de carbono todavía se hallan en un mismo estado de oxidación. El 2, producto de la respiración, es una molécula mucho más sencilla y pequeña que la glucosa, y su átomo de carbono está completamente oxidado. En segundo lugar, la cantidad de energía que se libera en la transferencia de un par de electrones desde una molécula combustible determinada a un aceptor electrónico, varía con la naturaleza del aceptor. uede liberarse mucha más energía cuando el aceptor electrónico el oxígeno molecular, como ocurre en la respiración, que cuando es el piruvato el que actúa como aceptor, que es el caso de la glicólisis. 27

28 RGAIGRAMA RESIRATRI En la figura se muestra un diagrama de la respiración. lkk Los grupos acetilo procedentes de los carbohidratos, de los lípidos y de los aminoácidos en la fase II del catabolismo, en la siguiente fase III se incorporan al ciclo de Krebs, que en las aerobias constituye la ruta común final del catabolismo oxidativo de todas las moléculas combustibles. En este ciclo los grupos acetilo se desintegran para formar 2 y átomos de hidrógeno. Estos últimos (o sus electrones equivalentes) posteriormente se incorporan a la cadena respiratoria constituída por una serie de transportadores electrónicos. El proceso subsiguiente de transporte de electrones hasta el oxígeno molecular se realiza con un descenso muy grande de energía libre, gran parte de la cual se conserve en forma de AT, gracias a la fosforilación oxidativa acoplada del AT. La reacción global catalizada por el ciclo de Krebs es la siguiente: omo puede verse en la ecuación, no participan en el ciclo ni el oxígeno molecular, ni el fosfato inorgánico, ni el AT. Su función primaria consiste en la deshidrogenación del ácido acético para formar, en último término, dos moléculas de 2 y cuatro pares de átomos de hidrógeno. Este proceso es catalizado en una serie cíclica de reacciones consecutivas, en contraste con la secuencia glicolítica, que es lineal. En cada vuelta del ciclo de Krebs se incorpora una molécula de ácido acético (dos átomos de carbono) por condensación con una molécula del compuesto de cuatro carbonos, el ácido oxal acético, para formar el ácido cítrico de seis átomos de carbono. osteriormente, el ácido cítrico se degrada con producción de dos moléculas de 2 y ácido succínico, compuesto de cuatro átomos de carbono. Finalmente, este último se oxida a ácido oxalacético, con lo que puede iniciarse de nuevo una vuelta del ciclo. En cada una de las vueltas se incorpora una molécula de ácido acético y se eliminan dos moléculas de 2, en cada giro completo se emplea también una molécula de oxal acetato para formar citrato, pero aquel se regenera al final del ciclo. or tanto, cuando el ciclo funciona no hay pérdida neta de oxalacetato, basta con una molécula para llevar a cabo la oxidación de un número infinito de moléculas de acetato. Las reacciones enzimáticas del ciclo de Krebs tienen lugar en el compartimiento interno de la mitocondria (a diferencia de la glucolisis que tiene lugar en el citoplasma celular). 28

29 arbohidrato Movilización del acetil oa Aminoacidos iruvato 2 2 Ácidos grasos Acetil-oA oxalacetato citrato iclo del ácido tricarboxilo malato fumarato cis-aconitato isocitrato 2 -oxoglutarato 2 succinato AD + i AD AT flavoproteina coenzima Q Transporte electrónico y fosforilación oxidativa AD + i citocromo b AT 2 + citocromo c + AD A i citocromo a + a 3 AT /

30 xidación del iruvato a acetil oa iruvato 3 AD + AD 2 S-oA 2 Acetil-oA 3 S oa + 2 La ecuación global es: iruvato + AD + + SoA acetil-s-oa+ AD2 + 2 Gº 8.0 kcal La oxidación de piruvato a acetil-soa, catalizada por el sistema piruvatodeshidrogenasa, en realidad constituye un proceso muy complejo. A causa del gran descenso de energía libre estándar, la reacción es esencialmente irreversible. Aunque en si misma no forma parte del ciclo del ácido tricarboxílico, constituye una etapa obligatoria, mediante le cual los hidratos de carbono se incorporan al ciclo. En este proceso participan dos coenzimas importantes: oa y ácido lipoico. oa: Actúa como transportador de grupos acilo, efectuando una función análoga a la que desempeña el AT como transportador de grupos fosfato. La forma acetilada de la coenzima A (acetil oa) es un tioéster del ácido acético. El tioéster es un enlace de elevado contenido energético, es decir, posee un G º fuertemente negativo. acetil-s-oa + 2 acetato + oa - S Gº 7.52 kcal Ácido lipoico: es un factor de crecimiento para algunos microorganismos, un ácido graso saturado de 8 átomos de carbono, en el que los carbonos 6 y 8 están unidos por un grupo disulfuro formando un anillo de cinco términos. 2 2 S S ( 2 ) 4 30

31 La decarboxilación oxidante del piruvato a acetil oa 2 necesita tres enzimas diferentes y 5 coenzimas que constituyen el: enzimas iruvato-deshidrogenasa dihidrolipoil-transacetilasa dihidrolipoil-deshidrogenasa Sistema de la piruvato-deshidrogenasa coenzimas oenzima A ácido lipoico irofosfato de tiamina (T) AD FAD REAIES IDIVIDUALES DEL IL DEL AID TRIARBXILI La acetil-oa formada como producto final de la piruvato-deshidrogenasa se encuentra ahora dispuesta para incorporarse al ciclo de Krebs. 1. Se produce la condensación de la acetil-oa con el oxalacetato, para formar citrato. La reacción es catalizada por la citrato-sintetasa. Acetil - oa 3 S oa oa S 2 citrato oxalacetato 2 2 En esta reacción el grupo metilo ( 3 ) de la acetil oa se condensa con el átomo de carbono carbonílico del oxalacetato con la hidrólisis del enlace tioéster y formación de la oa S libre. 2. Actúa una enzima, la aconitasa que cataliza la formación de isocitrato con formación de un compuesto intermedio el cis-aconitato. En esta reacción se produce pérdida, y posterior adición de agua. 2 2 citrato 2 2 cis-aconitato 31