Ciclo de Krebs

Ciclo de KrebsCiclo del cido CtricoImportanciaEl ciclo del cido ctrico (ciclo de Krebs, ciclo del cido tricarboxlico) es una secuencia de reacciones en las mitocondrias.

El ciclo del cido ctrico es la va comn final para la oxidacin de carbohidratos, lpidos y protenas.Funcin fundamental en la gluconeognesis, lipognesis e interconversin de aminocidos.Los defectos genticos de las enzimas del ciclo del cido ctrico se relacionan con dao neurolgico grave como resultado de alteracin en la formacin de ATP en el sistema nervioso central.

Proporcin de sustrato para la cadena RespiratoriaReaccin entre acetilo de la acetil-CoA y el oxalacetato, se forma un cido tricarboxlico de seis carbonos, el citrato.

En las reacciones subsiguientes, se liberan dos molculas de CO2, y se regenera el oxalacetato.

Durante la oxidacin de acetil-CoA, las coenzimas se reducen y despus se reoxidan en la cadena respiratoria.

Las enzimas del ciclo del cido ctrico estn en la matriz mitocondrial, libres o fijas a la membrana mitocondrial interna y la membrana de las crestas, donde tambin se encuentran las enzimas y coenzimas de la cadena respiratoria.

ReaccionesLAS REACCIONES DEL CICLO DEL ACIDO CITRICO LIBERAN EQUIVALENTES REDUCTORES Y CO2CatalizadaEnlace C-C entre C Acetil CoA y C carbonilo oxalacetatoIsomeriza en 2 pasosDeshidratacinRehidratacinDeshidrogenacin catalizada1Permanece unido a la enzimaDescarboxilacinDescarboxilacin oxidativaRequiere una serie de cofactoresSuccinil- CoA sintetasaDeshidrogenacin2Unida a sup. Int. De la membrana mitocondrial int.Cataliza la adicin de aguaRequiereSe producen 3 molculas de NADH y una de FADH2 x cada molcula de acetil- CoA en una vuelta.Veneno fluoroacetato es txico: fluroacetil- CoA se condesa con oxoloacetato para formar fluorocitrato, que inhibe la aconitasa acumulacin de citrato.

VitaminasSu desempeo en funciones clave en el Ciclo de Krebs4 de las vitaminas B son esenciales en el ciclo:

B1Riboflavina, (FAD), cofactor succinato deshidrogenasa

Niacina, (NAD), aceptor de electrn para isocitrato deshidrogenasa, -cetoglutarato deshidrogenasa, y malato deshidrogenasa

Tiamina, como difosfato de tiamina, la coenzima para la descarboxilacin en la reaccin de -ce toglutarato deshidrogenasa,

cido pantotnico, parte de la coenzima A, cofactor fijo para acetil-CoA y succinil-CoA.

B5B2B3Funcin Crucial en el Metabolismocido Ctrico en la Sntesis de cidos GrasosLa acetil CoA es el principal sustrato para la sntesis de cidos grasos.

La sntesis de cidos grasos es una va citosolica.

La acetil-CoA se pone a disposicin en el citosol a partir del citrato sintetizado en la mitocondria.

La acetil-CoA se pone a disposicin en el citosol a partir del citrato sintetizado en la mitocondria, el citrato solo se encuentra disponible para el transporte hacia afuera de la mitocondria cuando la aconitasa se satura con su sustrato, y cuando el citrato no puede canalizarse de manera directa. Esto asegura que el citrato se use para la sntesis solo cuando hay una cantidad adecuada.

Funcin Crucial en el MetabolismoLa regulacin del ciclo del cido ctrico depende principalmente de un aporte de cofactores oxidadosNAD+FAD+ADP*portadores de energaATP

Las hidrogenasas son activadas por Ca+*sitios de regulacinVarias enzimas se encargan de la situacin en cuanto a energaNADHFADH2ATPElectrones activados para almacenar energaPiruvato deshidrogenasaIsocitrato deshidrogenasaAlfa-cetroglutarato deshidrogenasaMalato deshidrogenasaSuccinato deshidrogenasaFOSFORILACION OXIDATIVAHay inhibicin alostricaCitrato sintasaIsocitrato deshidrogenasa-cetoglutarato deshidrogenasaSuccinato deshidrogenasa (inhibida por el oxaloacetato)DeficienciasDeficiencias en el Ciclo de KrebsEn la actualidad se ha demostrado que las deficiencias de enzimas del ciclo del cido ctrico provocan un espectro de enfermedades en seres humanos como enfermedades neurolgicas y cardacas.

Ejemplos: Deficiencia de Succinato DeshidrogenasaProvoca degeneracin tisular.

De manera similar, las mutaciones del gen que codifica a la fumarasa causan una rara encefalomiopata y otras alteraciones.

Ejemplos: Deficiencia de Piruvato DeshidrogenasaEs uno de los ms comunes trastornos neurodegenerativos asociados con un metabolismo mitocondrial anormal.

El grupo de trastornos en esta patologa se denomina sndrome de Leigh.

Los defectos de una de las muchas enzimas mitocondriales involucradas en el metabolismo energtico pueden presentar similar patologa cerebral.

Ejemplos: Deficiencia de -cetoglutarato deshidrogenasaOcasiona enfermedades como el sndrome de Abboud, se caracteriza por la presencia de diabetes mellitus, sordera, anemia.

Los nios exhiben una acidosis lctica con episodios agudos durante el estrs emocional e infecciones asociadas, con una elevada relacin lactato/piruvato.

En resumenVia final para oxidacin de carbohidratos, lipidos, y protenas La Acetil-CoA reacciona con el oxalacetato lo que forma citrato . Mediante una serie de descarboxilaciones el citrato es degradado. Despus se liberan para regenerar el oxalacetatoEs la principal va para la formacin de ATP.El ciclo de Krebs es anfiblico, puesto que adems de oxidacin , es importante el suministro de carbono para la gluconeognesis, sntesis de cidos grasos y la interconversion de aminocidos.ReferenciasMurray, Bender, Botham, Kenelly, Rodwell, Weil, Harper: Bioqumica Ilustrada, 28 ed., Ed. Mc Graw Hill, 2010, Mxico.