CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA INDUSTRIAL FCEyN-INTI

Transcripción

1 CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA INDUSTRIAL FCEyN-INTI Materia de Articulación CEBI_A4 Química Biológica Docente a cargo:marta Blanca Mazzetti CEBI_A4_5a : Metabolismo: Glucolisis, Oxidacion de Acidos grasos, Ciclo de Krebs

2 METABOLISMO: Proceso global por el cual los organismo vivientes adquieren y usan la energía libre para llevar a cabo sus funciones. CATABOLISMO ANABOLISMO

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5 ENERGETICA Y REACCIONES BIOLOGICAS

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24 CICLO DE KREBS Dónde ocurre el Ciclo de Krebs?

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29 Funciones principales del Ciclo de Krebs: Produce casi todo el dióxido de carbono fabricado en los tejidos humanos Es la fuente de muchas de las coenzimas reducidas que impulsan la producción del ATP en la cadena respiratoria Dirige el exceso de energía y muchos intermediarios a la síntesis de ácidos grasos Proporciona algunos de los precursores utilizados en la síntesis de proteínas y de ácidos nucleicos Sus componentes regulan de forma directa (producto-precursor) o indirecta (alostérica) otros sistemas enzimáticos

30 FASE I: INTRODUCCION Y PERDIDA DE DOS ATOMOS DE CARBONO (COMO CO 2 ) Primer paso (extra ciclo de Krebs): Formación de acetil-coa a partir de piruvato. Complejo Piruvato deshidrogenasa (PM = 8 x 10 6 ).

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38 Etapas del Ciclo de Krebs: 1era Etapa: Introducción de dos átomos de carbono en forma de acetil-coa (formación de citrato) Actividad de la citrato sintasa (inhibida por citrato).

39 Mecanismo secuencial ordenado. G = kj.mol -1

40 2da etapa: Isomerización del citrato (formación de cis-aconitato y, luego, isocitrato). Acción de la aconitasa. Nota: Un sustrato de la citrato sintasa, fluoroacetilo, se encuentra en las hojas de ciertas plantas (astrágalo-plantaginetum subulatae) y produce fluorocitrato, inhibidor de la aconitasa (veneno Ten Eighty).

41 La aconitasa es una ferrosulfoproteína con hierro no hemínico.

42 3era etapa: Generación de CO 2 por una deshidrogenasa ligada al NAD + (formación de α-cetoglutarato). Acción de la isocitrato deshidrogenasa.

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44 4ta etapa: Generación de la segunda molécula de CO 2 por un complejo multienzimático (formación de succinil-coa). Acción de la α-cetoglutarato deshidrogenasa (complejo α-cetoglutarato deshidrogenasa, trans-succinilasa y dihidrolipoilo deshidrogenasa)

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46 Este complejo enzimático es inhibido por mercurio y arsenito, que bloquean los grupos SH del ácido lipoico. También es inhibida por la falta de tiamina en la dieta, produciendo un acúmulo de α-cetoglutarato, con inhibición del ciclo de Krebs.

47 SEGUNDA FASE DEL CICLO: REGENERACION DEL OXALACETATO. 5ta etapa: Fosforilación a nivel de sustrato (formación de succinato). Actividad de la succinil-coa sintetasa.

48 GTP + ADP GDP + ATP Nucleósido difosfoquinasa

49 6ta etapa: deshidrogenación dependiente de flavina (formación de fumarato). Acción de la succinato deshidrogenasa (ferro-sulfoproteína).

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53 7ma etapa: Hidratación de un doble enlace carbono-carbono (formación de malato). Acción de la fumarasa.

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55 8va etapa: Deshidrogenación que regenera al oxalacetato (formación de oxalacetato). Acción de la malato deshidrogenasa.

56 G = kj.mol-1

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59 Reacción Coenzimas Número de ATP Medio Isocitrato α-cetoglutarato α-cetoglutarato succinil-coa Succinil-CoA succinato 1 NADH 2.5 ATP Cadena respiratoria 1 NADH 2.5 ATP Cadena respiratoria 1 GTP 1 ATP Transferencia directa Succinato fumarato 1 CoQH 2 (FADH 2 ) 1.5 ATP Cadena respiratoria Malato oxalacetato 1 NADH 2.5 ATP Cadena respiratoria

60 La síntesis de acetil-coa por el complejo piruvato deshidrogenasa es una etapa clave e irreversible en el metabolismo de la glucosa.

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64 El ciclo de Krebs es una fuente de precursores biosintéticos.

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66 ANAPLEROSIS Palabra que describe a los procesos metabólicos que reaprovisionan de intermediarios en un ciclo bioquímico. Los ciclos metabólicos son esenciales para la transferencia eficiente de energía en la célula.

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68 Los sustratos que ingresan al ciclo como citrato (vía la condensación de acetil-coa con oxalacetato), no causan un cambio neto en el tamaño del pool del ciclo. Los dos carbonos de acetil-coa se pierden, eventualmente a partir de la segunda vuelta del ciclo, como CO 2 en las reacciones de la isocitrato deshidrogenasa y la α-cetoglutarato deshidrogenasa. Por el contrario, la anaplerosis provee de compuestos para el ciclo, por otras reacciones diferentes de la citrato sintasa.

69 Papel e interrelación del ciclo de Krebs con el metabolismo energético de la célula.

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71 Ciclo del glioxilato: Plantas y bacterias pueden crecer en presencia de acetato.

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