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12/04/2012

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CICLO DE KREBS

Destinos metabólicos del piruvato

Acetil CoA

citrato

citrato

Ácidos

Grasos

Colesterol

Esqueleto

carbonado de

Aminoácidos Cátedra de Bioquímica - FOUBA

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Estructura de la mitocondria

Membrana externa

Membrana interna

Espacio intermembrana

Matriz mitocondrial

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

VÍA ANFIBÓLICA

Ciclo del Acido cítrico (CAT)

Es el centro del metabolismo aerobio Es la vía final común de la oxidación de los hidratos de carbono, lípidos y proteínas Algunos intermediarios son punto de partida de rutas biosintéticas


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CAT

Vía anfibólica

Citrato Síntesis de AG y moléculas esteroides

α-cetoglutarato Síntesis de aa y de purinas

Succinil-CoA Sínt. de porfirinas y del grupo Hemo

Oxalacetato Síntesis de aac, de pirimidinas y de glucosa


¿CÓMO ATRAVIESA EL PIRUVATO LA

DOBLE MEMBRANA MITOCONDRIAL?

• MMExt: a través de un canal que permite su difusión

• MMInt: por medio de la PIRUVATO TRASLOCASA

en simporte con H+


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E1= Piruvato DH (TTP)

E2= Dihidrolipoil transacetilasa (lipoato, CoA)

E3= Dihidrolipoil deshidrogenasa (FAD, NAD)

Conversión del Piruvato a Acetil-CoA:

Complejo de piruvato-DH

(E1+E2+E3)

Piruvato Acetil -CoA

Decarboxilación oxidativa

Tioéster de alta energía


Complejo de piruvato-DH

(E1+E2+E3)

Piruvato Acetil -CoA

∆ G = -8 kcal/mol

IRREVERSIBLE


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COMPLEJO PIRUVATO DESHIDROGENASA

CoASH NAD+ AMP INSULINA

+

Acetil-CoA NADH GTP

-

Regulación del

complejo


Coenzima A Transportador de grupos acilos, como el ACETILO

Grupo

activo


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Acetil - CoA

Catabolismo de HC (dietarios o de

reserva)

AA por transaminación o

desaminación

Lipólisis de TG

β–oxidación de AG

Oxidación completa (CAT)

Síntesis de cuerpos cetónicos (hígado)

Síntesis de AG y esteroles (citosol)


CICLO DE LOS ÁCIDOS

TRICARBOXÍLICOS (CAT)

ó CICLO de KREBS

Hans Krebs Premio Nobel

en Fisiología, 1953


http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1953/krebs.jpg

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CAT Ciclo de 8 reacciones

Vía final común de oxidación de los nutrientes

Ocurre en condiciones de aerobiosis Cátedra de Bioquímica - FOUBA

Citrato sintasa

Oxalacetato Citrato Acetil-CoA

1- Formación de citrato

Condensación aldólica Reacción exergónica Reacción IRREVERSIBLE

ATP Acil- CoA NADH

Succinil-CoA Oxalacetato

+ -


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2-El citrato se isomeriza a isocitrato

La aconitasa convierte el alcohol terciario del citrato en un alcohol secundario capaz de oxidarse

Aconitasa Aconitasa

Citrato Isocitrato Cis- Aconitato

90 % 3 % 7 %


3- Descarboxilación oxidativa del isocitrato

Isocitrato

Deshidrogenasa

Isocitrato α-cetoglutarato

Ocurre en dos etapas: 1- Oxidación del grupo alcohol del isocitrato, con generación de NADH 2- Descarboxilación del intermediario (oxalosuccuinato)

- + ADP

Ca 2+

NADH

ATP


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4- Descarboxilación oxidativa del α-cetoglutarato

α-cetoglutarato Succinil- CoA

Complejo α-cetoglutarato

Deshidrogenasa

(E1+ E2+ E3)

E1= α-cetoglutarato deshidrogenasa (TTP) E2= Dihidrolipoamida succinil transferasa(lipoamida, CoA) E3= Dihidrolipoamida deshidrogenasa (FAD, NAD)

Se libera una molécula de CO2 y el segundo NADH Enlace tioéster

de ALTA ENERGÍA

- + NADH

Succinil- CoA Ca 2+

Succinil-CoA


Succinil-CoA

sintetasa

Succinil- CoA Succinato Succinato Succinil- CoA

5-Formación del succinato

1-Se rompe el enlace tioéster

/

2-Se transfiere la energía liberada a la fosforilación de GDP

Fosforilación a nivel de sustrato Cátedra de Bioquímica - FOUBA

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6- El succinato se oxida a fumarato

Reacción de deshidrogenación

Los hidrógenos se transfieren directamente a la flavoproteína

Succinato Fumarato

Succinato deshidrogenasa


Unida a la superficie interior de la membrana interna mitocondrial Interviene en la cadena respiratoria

7- Hidratación del fumarato

Reacción específica para el L-isómero del malato y para el fumarato en configuración trans

Fumarasa

Fumarato L-Malato


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8- Oxidación del malato a oxalacetato

Se forma la tercer molécula de NADH

L-Malato Oxalacetato

Malato

deshidrogenasa

7 Cátedra de Bioquímica - FOUBA

RESUMIENDO:

1- Ingresan al ciclo: 2 át. de C

2- Salen del ciclo: 2 C en forma de CO2

3- Se forman: 3 NADH y 1 FADH2

4- Se genera: 1 GTP


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Si el balance del ciclo lo hacemos partiendo de

1 mol de glucosa:

6 CO2 + 10 NADH + 10 H+ + 2 FADH2 + 4 ATP

Glucosa + 6 H20 + 10 NAD+ + 2 FAD + 4 ADP + 4 Pi


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CADENA DE TRANSPORTE DE ELECTRONES

1 NADH 1 FADH2

3 ATP 2 ATP

Ciclo de Krebs

3 NADH= 9 ATP

1 FADH2= 2 ATP

11 ATP +

1 GTP = 12 ATP


CONTROL DEL CAT

Aporte de cofactores oxidados a las deshidrogenasas

Carga energética de la célula

Disponibilidad de Acetil-CoA

Regulación de enzimas por moduladores alostéricos

Disponibilidad de O2


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Reacciones que reabastecen a los intermediarios del CAT utilizados en las vías biosintéticas

Reacciones anapleróticas


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