CICLO DE KREBS. Fisiología de la Nutrición

Transcripción

1 Fisiología de la Nutrición

2 ETAPAS DEL CATABLISM Proteínas Polisacáridos Lípidos GLICLISIS Aminoácido s Monosacáridos Ácidos grasos glicerol CICL DE KREBS Acetil CoA NH 3 H 2 C 2

3 Convergen casi todas las RUTAS CATABÓLICAS del organismo Proporciona ENERGÍA para la producción de la mayor parte del ATP, en la mayoría de los animales Es una ruta AERBIA porque se requiere XIGEN como aceptor final de electrones Punto de partida es el Acetil-CoA, obteniéndose C 2 y transportadores de e- reducidos

4 (CICL DE LS ÁCIDS TRICARBXÍLICS) Función: Completar el metabolismo del piruvato derivado de la glicólisis Ruta final donde converge el metabolismo oxidativo de los HC, los AA y los AG, donde sus esqueletos carbonados se convierten en C 2. No es un círculo cerrado sino un círculo de tránsito para diferentes compuestos

5 Producción de Acetil CoA xidación de Acetil CoA Transferencia de electrones y Fosforilación xidativa

6 - MITCNDRIA (matriz interna) Membrana interior Membrana exterior - ENZIMAS (deshidrogenasas) - ACETIL CoA (2C) Crestas Matriz Mitocondria

7 Acetil CoA CoA CoA xalacetato FADH 2 CICL DE KREBS Citrato C 2 GTP Succinil CoA C 2

8 XIDACIÓN DEL PIRUVAT Ruta de entrada principal del C en el ciclo Catabolismo HC PIRUVAT ACETIL CoA No puede atravesar la membrana interna Descarboxilación oxidativa C + HSCoA CH 3 PIRUVAT NAD + + H + Piruvato deshidrogenasa SCoA C CH 3 + C 2 ACETIL CoA Complejo multienzimático: 3 E y 2 CoE - IRREVERSIBLE

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10 C CH 3 C S CoA CoA H C H CH Malato xalacetato Citrato Cis- Aconitato C CH HC Fumarato Isocitrato H C C CH Succinato Cetoglutarato H CH Succinil-CoA C S CoA C

11 Fase 1: 1) Introducción al ciclo y pérdida de Carbonos Reacción inicial catalizada por citrato sintasa. CH 3 C S CoA + C + H 2 H C + HS CoA Citrato sintasa Acetil CoA xalacetato Citrato

12 Acetil CoA CH 3 C S CoA CoA C xalacetato H C Citrato

13 2) Isomerización del citrato Migración del H de C 3º a C 2º. Deshidratación y posterior hidratación. Reacción inicial catalizada por aconitasa. H 2 H 2 H C C H C H C H Aconitasa C H H C H Citrato Cis Aconitato Isocitrato

14 C CH 3 C S CoA CoA H C xalacetato Citrato Cis- Aconitato C CH Isocitrato H C H CH

15 3) Generación de C 2 por una deshidrogenasa ligada a NAD + NAD + + H + H C + C 2 H C H Isocitrato deshidrogenasa C Isocitrato - Cetoglutarato

16 C CH 3 C S CoA CoA H C xalacetato Citrato Cis- Aconitato C CH Isocitrato Cetoglutarato H C H CH C 2 C

17 4) Generación del segundo C 2 por complejo multienzimático Cetoglutarato experimenta descarboxilación oxidativa y formación de un acilcoa. NAD + + CoA - SH + C 2 C C - Cetoglutarato deshidrogenasa SCoA - Cetoglutarato Succinil CoA

18 C CH 3 C S CoA CoA H C xalacetato Citrato Cis- Aconitato C CH Isocitrato Cetoglutarato H C H CH Succinil-CoA C C 2 C S CoA C 2

19 Fase 2: Regeneración del oxalacetato Introducido 2 at. C en forma de Acetil CoA Eliminado 2 at. C en forma de C 2 Succinil CoA ( 4 C) xalacectato Deshidrogenaciones 5) Fosforilación a nivel de Sustrato GDP GTP + Pi + CoA - SH C SCoA Succinil CoA sintetasa C Succinil CoA Succinato

20 C CH 3 C S CoA CoA H C xalacetato Citrato Cis- Aconitato C CH Succinato Isocitrato Cetoglutarato H C H CH Succinil-CoA C C 2 GTP CoA C S CoA C 2

21 Deshidrogenación 3 ETAPAS Hidratación Deshidrogenación 6) Deshidrogenación dependiente de Flavina C FAD FADH 2 Succinato deshidrogenasa CH HC C Succinato Fumarato

22 C CH 3 C S CoA CoA H C xalacetato Citrato Cis- Aconitato C CH C CH HC Fumarato Isocitrato H C FADH 2 Succinato Cetoglutarato H CH Succinil-CoA C C 2 GTP CoA C S CoA C 2

23 7) Hidratación de un doble enlace C-C catalizada por la fumarato deshidrogenasa (fumarasa) Hidratación estereoespecífica CH HC + H 2 H C H H C H H C H H C H C Fumarasa C C Fumarato L- Malato D- Malato No es sustrato

24 C CH 3 C S CoA CoA H C H CH xalacetato Citrato H 2 Malato Cis- Aconitato C CH C CH HC Fumarato Isocitrato H C FADH 2 Succinato Cetoglutarato H CH Succinil-CoA C C 2 GTP CoA C S CoA C 2

25 8) Una deshidrogenación regenera el xalacetato Finalmente se completa el ciclo con una deshidrogenación dependiente de NAD + H C H C NAD + + H + Malato deshidrogenasa C C L- Malato xalacetato

26 C CH 3 C S CoA CoA H CH xalacetato Citrato H C H 2 Malato Cis- Aconitato C CH C CH HC Fumarato Isocitrato H C FADH 2 Succinato Cetoglutarato H CH Succinil-CoA C C 2 GTP CoA C S CoA C 2

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28 Glicólisis Estequiometría y energética del Ciclo de Krebs Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + 2 Piruvato + 2 ATP H 2 + 4H + Complejo Piruvato deshidrogenasa Ciclo de Krebs 2 Piruvato + 2 NAD CoA-SH 2 Acetil-CoA C 2 2Acetil CoA + 6 H 2 + 6NAD + +2FAD + 2ADP +2Pi 4 C FADH 2 +2CoASH + 2ATP Resultado neto: Glucosa + 10NAD + + 2FAD + 4H 2 + 4ADP + 4Pi 6C FADH 2 + 4H + + 4ATP

29 Estequiometría y energética del Ciclo de Krebs 2 C (Acetil CoA) 3 6 C (Citrato) 2 C 2 1 FADH 2 4 C (xalacetato) Reacciones de oxidación 1 GTP Piruvato Acetil CoA 10 GLUCSA Piruvato Piruvato 2 FADH 2 ATP 2 GTP

30 REGULACIÓN Control de oxidación del piruvato PIRUVAT Piruvato deshidrogenasa ACETIL CoA Alostérica AMP + Acetil CoA ATP

31 CNTRL DEL CICL DE KREBS Citosol Piruvato Matriz Mitocondrial Acetil CoA + ATP xalacetato Citrato Citrato sintasa Isocitrato + H + Succinil CoA Acil graso CoA Malato Isocitrato deshid. ADP NAD ATP + H + Cetoglutarato Succinil CoA Cetoglutarato deshid. + H + Succinil CoA ATP

32 REACCINES ANAPLERTICAS : NECESIDAD DE REPARAR LS INTERMEDIARIS DEL CICL Reacciones que reparan xalacetato C + HC 3 CH 3 Piruvato ATP ADP Piruvato carboxilasa La enzima Málico o Malato deshidrogenasa C C xalacetato C CH 3 NADPH + H + + HC 3 + H + Piruvato Málico deshidrogenasa NADP + + H 2 H C H C L- Malato

33 Reacciones en las que participan AA El glutamato y el aspartato por transaminación dan: -Cetoglutarato y xalacetato H C NH 3 + C H C NH 3 + C C C Glutamato - Cetoglutarato Aspartato xalacetato

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