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LIC. NUTRICIÓN – ANALISTA BIOLÓGICOLIC. NUTRICIÓN – ANALISTA BIOLÓGICO QCA. BIOLÓGICA QCA. BIOLÓGICA
PROGRAMA ANALITICO Y/O DE EXAMEN Bolilla 6Bolilla 6
•Destino del Piruvato. Descarboxilación oxidativa, complejo de la piruvato deshidrogenasa, regulación. •Destino y funciones de la acetil-CoA.
•Ciclo de Krebs. Generalidades. Función anfibólica. Regulación. Balance energético.•Lanzadera malato-aspartato. •Vía de las Pentosas fosfato. Etapas, función. Enzimas implicadas. Relación con la glucólisis. Importancia metabólica. Producción de NAPH.
•Importancia de las Vitaminas en el funcionamiento de estas vías.
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GLUCOSA
2 PIRUVATO
Vía Glicolítica (citosol)
AEROBIOSISAEROBIOSISO2
Fermentación Alcohólica
(microorganismos:levaduras)
Fermentación Láctica
(músculo encontracción,eritrocitos)
Etanol2 Lactato
2 Acetil-CoA + 2 CO2
4 CO2+ 4 H2O
C. KREBS
Células animales, vegetales
DESTINO DEL PIRUVATO
ANAEROBIOSISANAEROBIOSIS
O2
(mitocondria)
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Descarboxilación Oxidativa del PiruvatoDescarboxilación Oxidativa del Piruvato
Producción de Acetil-CoA en la mitocondriaProducción de Acetil-CoA en la mitocondria
Piruvato deshidrogenasaComplejo multienzimático
(E1, E2, E3)(mitocondria)
Cofactores:
PPT,Lipoato,
FAD
Cad.Resp.
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COMPLEJO DE LA COMPLEJO DE LA PIRUVATO DESHIDROGENASAPIRUVATO DESHIDROGENASA• Se encuentra en la
matriz mitocondrial
• No forma parte del Ciclo de Krebs
• 3 Enzimas distintas • 5 Coenzimas
3 Enzimas• E1: Piruvato descarboxilasa• E2: Dihidrolipoamida transacetilasa• E3: Dihidrolipoamida deshidrogenasa
5 CoenzimasPirofosfato de Tiamina (PPT): derivado de Vit B1,
transporta restos de C Acido lipoico: ácido graso de 8 C, factor nutricional,
aceptor y transportador de HCoenzima A (CoA-SH): contiene Ac. Pantoténico
(complejo Vit B), aceptor y transportador de restos acilo, forma unión rica en energía
FAD: nucleótido, contiene Riboflavina (Vit B2), transportador de equiv. de reducción
NAD: nucleótido, contiene Nicotinamida (Vit B5), transportador de equiv. de reducción
• PPT unida fuertemente a E1
• Ac. Lipoico unido covalentemente a E2
•FAD fuertemente unido a E3
•NAD reoxida FADH2
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Niacina
(Vit B5)
Niacina
(Vit B5)
NADNAD Ion Hidruro (:H -)Ion Hidruro (:H -) Piruvato deshidroge-nasa (PDH)
Piruvato deshidroge-nasa (PDH)
Riboflavina (Vit.B2)Riboflavina (Vit.B2)
FADFAD ElectronesElectrones PDH-E3PDH-E3
Tiamina (Vit. B1)Tiamina (Vit. B1) PP-tiaminaPP-tiamina AldehídosAldehídos PDH-E1PDH-E1
Acido lipoicoAcido lipoico LipoamidaLipoamida Electrones y grupos acilos. Electrones y grupos acilos. PDH-E2PDH-E2
Acido pantoténicoAcido pantoténico Coenzima ACoenzima A Grupos aciloGrupos acilo TiolasaTiolasa
VitaminasVitaminas (Coenzimas) (Coenzimas)en el funcionamiento de estas vías metabólicasen el funcionamiento de estas vías metabólicas
Repasemos de teorías anteriores….
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COMPLEJO PIRUVATO DESHIDROGENASA-REGULACIÓN-
• REGULACION ALOSTERICA
• MODIFICACION COVALENTE
Acetil-CoA
NADH-
FOSFORILACION
DESFOSFORILACION
-
+
ATP Glicólisis PDH
ATP
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COMPLEJO PDH REGULACION POR MODIFICACIÓN COVALENTE
PDH activa
No fosforilada
PDH menos activa
fosforilada
fosfatasa PDH quinasa
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DESTINO DE LOS PRODUCTOS DE LA DESCARBOXILACION DESTINO DE LOS PRODUCTOS DE LA DESCARBOXILACION OXIDATIVA DE PIRUVATOOXIDATIVA DE PIRUVATO
• ACETIL- CoA
• NADH CADENA RESPIRATORIA
(membrana interna mitocondrial)
CICLO DE KREBS
(matriz mitocondrial)
3 ATP
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Procedencia de la Acetil-CoAProcedencia de la Acetil-CoA
Acetil-CoA
AminoácidosPIRUVATO
-Oxidación de ácidos grasos
Cuerpos cetónicos
Hidratos de Carbono
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¿¿Cómo ocurre la Oxidación de Acetil-CoACómo ocurre la Oxidación de Acetil-CoAen la mitocondria?en la mitocondria?
CICLO DE KREBSCICLO DE KREBS
•Ciclo de los Ácidos TricarboxílicosCiclo de los Ácidos Tricarboxílicos•Ciclo del Ácido CítricoCiclo del Ácido Cítrico
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Ciclo de KrebsCiclo de Krebs
LOCALIZACION: LOCALIZACION: MitocondriaMitocondria
VISION GENERAL: VISION GENERAL: es una serie cíclica es una serie cíclica de 8 reacciones que oxidan el Acetil- CoA de 8 reacciones que oxidan el Acetil- CoA a COa CO22 y con obtención de: ATP, NADH+H y FADH2 y con obtención de: ATP, NADH+H y FADH2
PROCESO AEROBICO: PROCESO AEROBICO: la la ausencia de O2 ausencia de O2 inhibeinhibe el ciclo el ciclo
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FUNCIONES DEL CICLO DE KREBSFUNCIONES DEL CICLO DE KREBS
• FUNCION principal: catabólica. Oxidación de glúcidos, ácidos grasos y proteínas para obtener ENERGIA
• Fuente productora de enzimas reducidas utilizadas para la producción de ATP
• Produce la mayor parte del CO2 de la célula-------------------------------------------------------------------------• FUNCION: anabólica. Convierte intermediarios en
precursores de ácidos grasos• Proporciona precursores para la síntesis de proteínas y
ácidos nucleicos
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Acetil-CoA
Citrato
Cis-Aconitato
Isocitrato
Condensación
Fumarato
Succinil-CoA
-Ceto
glutaratoSuccinato
Oxalacetato
Malato
Deshidratación
Hidratación
Descarboxilaciónoxidativa
Descarboxilaciónoxidativa
Fosforilación a nivel de sustrato
Deshidrogenación
Hidratación
Deshidrogenación
GTP
REACCIONES del REACCIONES del CICLO de KREBSCICLO de KREBS
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ENZIMAS DE KREBSENZIMAS DE KREBS
1- Citrato sintasa.2- Aconitasa.3- Isocitrato deshidrogenasa.4- Alfa-cetoglutarato deshidrogenasa.5- Succinato tioquinasa.6- Succinato deshidrogenasa.7- Fumarasa.8- Malato deshidrogenasa.
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PRIMERA REACCION DEL CICLO DE KREBS Citrato sintasa
Glicolisis ó Piruvato
Acetil-CoA
CICLO DE KREBS
Oxalacetato
Citrato
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REACCION 2- DE FORMACION DE ISOCITRATOAconitasa
Aconitasa
Cis-Aconitato IsocitratoCitrato ó Acido Cítrico
Aconitasa
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REACCION 3 - Isocitrato deshidrogenasa
Isocitrato -CetoglutaratoOxalosuccinato
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REACCION 4 - alfa-cetoglutarato deshidrogenasa
-cetoglutarato Succinil-CoA
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REACCION 5 - Succinil-CoA sintetasa ó Succinato tioquinasa
Succinil-CoA
Succinato
Fosforilación a nivel de sustrato
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Reacción 6 - Succinato deshidrogenasa
Succinato deshidrogenasa
Succinato Fumarato
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Reacción 7 - Fumarasa
Fumarato L-Malato
Fumarasa
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Reacción 8 - Malato deshidrogenasa
Malato Oxalacetato
Malato
deshidrogenasa
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REACCION DE LA ISOCITRATO DESHIDROGENASADistribución de carbonos
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Esquema de distribución de carbonos desde Succinato a Oxalacetato
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Resumiendo….Resumiendo….
Ciclo de KrebsCiclo de Krebs
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BALANCE ENERGETICO DEL CICLO DE KREBS
3 NADH 3 X 3 9 ATP1 FADH2 1 X 2 2 ATP1 GTP 1 ATP
12 ATP
DESCARBOXILACION OXIDATIVA DE PIRUVATO
1 NADH 1 X 3 3 ATP
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RENDIMIENTO DE ATP POR OXIDACION TOTAL DE 1 MOLECULA DE GLUCOSA
VIA GLICOLITICA: 2 ATP
UNA GLUCOSA PRODUCE 2 MOLECULAS DE PIRUVATO :
15+ 15 = 30 ATP
2 NADH por sistema lanzadera:
2 o 3 ATP c/u = 4 ó 6 ATP
TOTAL: 30 ATP + 6 (4) ATP = 36 ó 38 ATP
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-NADH
ATP
citrato
• Piruvato deshidrogenasa• Citrato sintasa• Isocitrato deshidrogenasa• .Cetoglutarato deshidrogenasa
+ADP
• Piruvato deshidrogenasa• Citrato sintasa• Isocitrato deshidrogenasa
REGULACION DEL CICLO DE KREBS
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REGULACIÓN DEL REGULACIÓN DEL CICLOCICLO
DE KREBSDE KREBS
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Varios intermediarios del Ciclo pueden ser utilizados Varios intermediarios del Ciclo pueden ser utilizados para lapara la biosíntesis biosíntesis de otros compuestos. de otros compuestos.
Para un buen funcionamiento del Ciclo estos Para un buen funcionamiento del Ciclo estos intermediarios deben reponerse.intermediarios deben reponerse.Las reacciones que proveen de los mismos se Las reacciones que proveen de los mismos se denominan denominan Reacciones de relleno o AnapleróticasReacciones de relleno o Anapleróticas
El Ciclo de Krebs es una vía ANFIBÓLICAEl Ciclo de Krebs es una vía ANFIBÓLICA
Función Función anabólicaanabólica
del del Ciclo de Ciclo de KrebsKrebs
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• PIRUVATO CARBOXILASA
• ENZIMA MALICA
• REACCIONES DE TRANSAMINACION
REACCIONES ANAPLEROTICAS O DE RELLENOREACCIONES ANAPLEROTICAS O DE RELLENO
Piruvato + HCO3- + ATP oxalacetato + ADP + Pi
Piruvato+HCO3- +NADPH+ H+ L-malato+NADP++ H2O
BIOTINA(Vit H)
(+) Acetil-CoA
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Bibliografía1- BLANCO A., “Química Biológica”, Ed. El Ateneo, 8a edic., Bs. As. (2007).2- LEHNINGER, A.L., "Principios de Bioquímica", Ed. Omega, 4ª ed. (2008).3- LIM M.Y., “ Lo esencial en Metabolismo y Nutrición”, Ed. Elsevier, 3ra. ed., Barcelona (2010). 4- Docentes de Química Biológica, “QUIMICA BIOLOGICA Orientada a Ciencias de los Alimentos”, Nueva Editorial Universitaria de la Universidad Nacional de San Luis.