Metabolismo de carbohidratos 2 Ciclo de Krebs Marijose Artolozaga Sustacha, MSc
CICLO DE KREBS
Ciclo de Krebs: En la mitocondria En todas las células Excepto eritrocitos: no tienen mitocondrias En condiciones aeróbicas Si O 2 velocidad Ciclo de los ácidos tricarboxílicos Ciclo del ácido cítrico (=producto de la 1ª reacción)
Ciclo de Krebs: 1 Acetil CoA + 2 H 2 O 2 CO 2 3 NADH+H + 1 FADH 2 1 GTP 1 CoA-SH
Ciclo de Krebs:
Ciclo de Krebs:
Ciclo de Krebs: Vía anfibólica: Catabolismo de Carbohidratos Ácidos grasos Proteínas, aminoácidos Importante vía de confluencia e integración de muy diversos procesos metabólicos Fuente de sustratos para biosíntesis de Aminoácidos Oxalacetato Aminoácidos a-ceto-glutarato Ácidos grasos Acetil-CoA Citrato Grupo Hemo Porfirina Succinil-CoA
Ciclo de Krebs como vía anfibólica: Fuentes de Acetil CoA que entra al ciclo Glucosa Piruvato (glicólisis aerobia) Grasas Ácidos grasos (b-oxidación) Degradación de cuerpos cetónicos Etanol Degradación de proteínas aminoácidos: Alanina Piruvato catabolismo
Ciclo de Krebs como vía anfibólica: Fuentes de intermediarios del ciclo Degradación de proteínas aminoácidos catabolismo
Ciclo de Krebs como vía anfibólica: Intermediarios del ciclo como precursores de biosíntesis: anabolismo Citrato acetil CoA En cerebro: Glu GABA (ácido g-amino-butírico)
Ciclo de Krebs como vía anfibólica: Intermediarios del ciclo como precursores de biosíntesis: Muy importante en hígado, ejemplo: Después de comida: anabolismo Citrato acetil CoA citosol síntesis de ácidos grasos oxalacetato Ayuno: Malato citosol gluconeogénesis glucosa
Ciclo de Krebs como vía anfibólica: anabolismo
Reacciones anapleróticas: Cuando los intermediarios se usan en otras vías No se logra cerrar el ciclo No se obtiene suficiente oxalacetato para recibir el acetil CoA y empezar un nuevo ciclo Reacciones anapleróticas proveen oxalacetato u otros intermediarios: Piruvato Carboxilasa Enzima Málica Degradación de aminoácidos y ácidos grasos anormales
Reacciones anapleróticas: Piruvato Carboxilasa: Pir + CO 2 + ATP oxalacetato + ADP+Pi En hígado Cerebro Adipocitos... Regulación alostérica: Acetil CoA: para que siga el ciclo Ejercicio intenso o descarga de adrenalina (estrés): Pir glucólisis Acetil CoA ác.grasos ciclo energía
Reacciones anapleróticas: Enzima Málica: Pir + CO 2 + NADPH Malato + NADP + CO 2 NADPH NADP + Además esta enzima es reversible: NADPH para síntesis de ác.grasos
Reacciones anapleróticas: Degradación de aminoácidos y ácidos grasos anormales Piruvato Carboxilasa
Regulación del Ciclo de Krebs: 3 enzimas claves: 1ª- Citrato Sintasa 3ª- Isocitrato DH 4ª- a-cetoglutarato DH ADP, Ca ++ intracelular (ej. contracción muscular, necesita energía) ATP y poder reductor Las demás enzimas son reversibles y no tan reguladas
Regulación del Ciclo de Krebs:
Regulación del Ciclo de Krebs:
Enzimas clave del Ciclo de Krebs: 1ª Citrato Sintasa No es alostérica, regulada por conc relativa sustrato / producto citrato, inhibición competitiva por producto NADH/NAD + oxalacetato = sustrato En hígado: relación NADH/NAD + determina si el Acetil CoA va al ciclo de Krebs o a la síntesis de cuerpos cetónicos
Enzimas clave del Ciclo de Krebs: 3ª Isocitrato DH Alostérica NADH ADP
Enzimas clave del Ciclo de Krebs: 4ª Complejo a-cetoglutarato DH: Similar al complejo PirDH También incluye: 3 enzimas catalíticas (no alostéricas) 5 coenzimas: TPP, lipoato, FAD, NAD, CoA Enzimas reguladoras Productos: NADH y succinil CoA GTP Ca ++ (útil en contracción muscular)
Regulación del Ciclo de Krebs: Control respiratorio: Es el regulador predominante: Se necesita recuperar los cofactores oxidados (FAD, NAD + ) Se oxidan en la cadena respiratoria Depende de ADP Si no se gasta el ATP, ADP cadena respiratoria ciclo de Krebs Si O 2 y trabajo (gasta ATP) cadena respiratoria ciclo de Krebs
Balance energético del Ciclo de Krebs:
Balance energético del Ciclo de Krebs: - A partir de 1 acetil CoA a 2 CO 2 : Formación de ATP: A nivel de sustrato En la cadena respiratoria: 3 NADH+H + 7,5 ATP 1 FADH 2 1,5 ATP 1 GTP 1 ATP Total = 10 ATP - A partir de 1 Glucosa: (x2) Total = 20 ATP
Energía en glicólisis y ciclo de Krebs
Balance energético de 1 glucosa hasta 6 C0 2 en Glicólisis + PirDH + Ciclo de Krebs: Formación de ATP: A nivel de sustrato En la cadena respiratoria: 1 Glucosa 2 ATP 2 ATP 2 NADH+H + 5 ó 3 ATP (lanzadera) 2 Piruvato 2 NADH+H + 5 ATP 2 Acetil CoA 6 NADH+H + 15 ATP 2 FADH 2 3 ATP 2 GTP 2 ATP Total = 32 ó 30 ATP 7 ó 5 5 20