CICLO DEL ACIDO CICLO DEL ACIDO CITRICOCITRICO

CICLO DE KREBSCICLO DE KREBSHANS ADOLF KREBS(1937)HANS ADOLF KREBS(1937)

CICLO DE LOS ACIDOS TRICARBOXILICOSCICLO DE LOS ACIDOS TRICARBOXILICOS

CICLO DE KREBSCICLO DE KREBS Definición :Definición :

• Es un conjunto de Es un conjunto de reacciones bioquímicas que reacciones bioquímicas que utilizan los organismo utilizan los organismo aerobios para liberar la aerobios para liberar la energía química energía química almacenada en el grupo almacenada en el grupo acetilo de los carbonos de acetilo de los carbonos de la acetil-CoA.la acetil-CoA.

CICLO DE KREBSCICLO DE KREBS

• La acetil- CoA se sintetiza de La acetil- CoA se sintetiza de ::

1.1. Piruvato Piruvato ; un producto parcialmente oxidado ; un producto parcialmente oxidado de la degradación de los azucares y de la degradación de los azucares y determinados aminoácidosdeterminados aminoácidos

2.2. Es el producto de el catabolismo de los Es el producto de el catabolismo de los ácidos grasosácidos grasos

3.3. Producto de determinadas reacciones del Producto de determinadas reacciones del metabolismo de los aminoácidosmetabolismo de los aminoácidos

CICLO DE KREBSCICLO DE KREBS

Este ciclo se genera en Este ciclo se genera en condiciones aerobiascondiciones aerobias

Cuando no hay oxigeno Cuando no hay oxigeno disponible en la célula, la disponible en la célula, la velocidad del ciclo velocidad del ciclo disminuye o se inhibe disminuye o se inhibe completamente completamente

Se lleva a cabo en la matriz Se lleva a cabo en la matriz mitocondrial mitocondrial de todas las de todas las células del organismo células del organismo ( excepto eritrocitos)( excepto eritrocitos)

CICLO DE KREBSCICLO DE KREBS Durante una vuelta del Durante una vuelta del

ciclo de Krebs, a partir de ciclo de Krebs, a partir de una molécula de acetil-una molécula de acetil-CoA, se producen:CoA, se producen:

A.A. Tres moléculas de NADHTres moléculas de NADHB.B. Una molécula de FADH2Una molécula de FADH2C.C. Dos moléculas de CO2Dos moléculas de CO2D.D. Una molécula de GTP Una molécula de GTP

( ATP)( ATP),el el ATP se forma ,el el ATP se forma por la canalización de La por la canalización de La nucleósido difosfato nucleósido difosfato quinasaquinasa

CICLO DE KREBSCICLO DE KREBS

Funciones :Funciones : ( vía anfibolica ) ( vía anfibolica )

1.1. Producción de energía Producción de energía (oxidación de la acetil-(oxidación de la acetil-CoA )CoA )

2.2. Sus intermediarios son Sus intermediarios son sustratos de diversas sustratos de diversas reacciones de síntesisreacciones de síntesis

Destino del piruvato en condiciones aeróbicasDestino del piruvato en condiciones aeróbicasCONVERSION DEL PIRUVATO EN ACETIL-CoACONVERSION DEL PIRUVATO EN ACETIL-CoA

El piruvato se convierte en acetil-CoA por las enzimas del El piruvato se convierte en acetil-CoA por las enzimas del complejo piruvato deshidrogenasacomplejo piruvato deshidrogenasa::

(Descarbixilacion oxidativa), ocurre en la mitocondria(Descarbixilacion oxidativa), ocurre en la mitocondria1.1. Piruvato deshidrogenasa ( E1) ( piruvato descarboxilasa)Piruvato deshidrogenasa ( E1) ( piruvato descarboxilasa)2.2. Dihidrolipoil transacetilasa ( E2 )Dihidrolipoil transacetilasa ( E2 )3.3. Dihidrolipoil deshidrogenasa (E3 )Dihidrolipoil deshidrogenasa (E3 )

Las coenzimas Las coenzimas que se requieren son;que se requieren son;A.A. TPP ( tiamina pirofosfato)TPP ( tiamina pirofosfato)B.B. NAD+NAD+C.C. FADFADD.D. Ácido lipoicoÁcido lipoicoE.E. Coenzima ACoenzima A

FACTORES DE CONTROL DE LA PIRUVATO FACTORES DE CONTROL DE LA PIRUVATO DESHIDROGENASADESHIDROGENASA

( MODIFICACION COVALENTE)( MODIFICACION COVALENTE)

Presenta una; Presenta una; Regulación alosterica Regulación alosterica

basada en la relación basada en la relación NADH+H/NAD y acetil NADH+H/NAD y acetil CoA/CoA-SH;cuando esta es CoA/CoA-SH;cuando esta es elevada la enzima se inhibeelevada la enzima se inhibe

Control por Control por fosforilacion-fosforilacion-desforilacion(desforilacion(modificación modificación covalente; de tal forma que covalente; de tal forma que fosforilada es inactivafosforilada es inactiva

CICLO DE KREBSCICLO DE KREBS Reacciones;Reacciones;

Esta formado por Esta formado por ocho reacciones ocho reacciones que tienen lugar en que tienen lugar en dos fases:dos fases:

1.1. El grupo acetilo de dos carbonos de la acetil-CoA El grupo acetilo de dos carbonos de la acetil-CoA entran en el ciclo al reaccionar con el compuesto entran en el ciclo al reaccionar con el compuesto de cuatro carbonos oxaloacetato de cuatro carbonos oxaloacetato ( reacciones 1-( reacciones 1-4)4)

2.2. El oxaloacetato se regenera de forma que pueda El oxaloacetato se regenera de forma que pueda reaccionar con otra acetil-CoA reaccionar con otra acetil-CoA ( reacciones 5-8( reacciones 5-8))

CICLO DE KREBSCICLO DE KREBS

1.1. Introducción de dos Introducción de dos carbonos como acetil-carbonos como acetil-CoA.CoA.

El ciclo del ácido cítrico El ciclo del ácido cítrico

comienza con comienza con la la condensación del la condensación del la acetil-CoA con el acetil-CoA con el oxalacetato oxalacetato para para formar formar citrato,citrato, catalizado catalizado por la enzima por la enzima citrato citrato sintasasintasa

CICLO DE KREBSCICLO DE KREBS

2.2. El citrato se El citrato se isomerísa isomerísa para para formar un alcohol formar un alcohol secundario que puede secundario que puede oxidarse muy oxidarse muy fácilmente.fácilmente.

el citrato se convierte el citrato se convierte de forma reversible en de forma reversible en isocitratoisocitrato por la por la aconitasaaconitasa

CICLO DE KREBSCICLO DE KREBS

3.3. El isocitrato se oxida para El isocitrato se oxida para formar NADH y CO2.formar NADH y CO2.

la descarboxilacion la descarboxilacion oxidativa del isocitrato oxidativa del isocitrato se se produce en dos pasos:produce en dos pasos:

a.a. El isocitrato se oxida para El isocitrato se oxida para formar oxalsuccinatoformar oxalsuccinato

a.a. El oxalsuccinato se El oxalsuccinato se descarboxiladescarboxila para formar para formar alfa-cetoglutarato, alfa-cetoglutarato, la cataliza la cataliza la enzimala enzima

b.b. Isocitrato deshidrogenasaIsocitrato deshidrogenasa

CICLO DE KREBSCICLO DE KREBS

4.4. El alfa-cetoglutarato se El alfa-cetoglutarato se oxidaoxida para formar una para formar una segunda molécula de segunda molécula de NADH.NADH.

La conversión del alfa-La conversión del alfa-cetoglutaratocetoglutarato en en succinil-succinil-Coa Coa esta catalizado por la esta catalizado por la actividad enzimático del actividad enzimático del complejo alfa-cetoglutarato complejo alfa-cetoglutarato deshidrogenasadeshidrogenasa

segunda descarboxilacion segunda descarboxilacion oxidativa oxidativa

CICLO DE KREBSCICLO DE KREBS

5.5. La ruptura de la La ruptura de la succinil-CoA succinil-CoA esta esta acoplada a una acoplada a una

fosforilación a nivel de fosforilación a nivel de sustrato.sustrato.

ruptura del enlace tioester ruptura del enlace tioester de energía elevada de la de energía elevada de la succinil-CoA succinil-CoA para formar para formar succinato, catalizado por succinato, catalizado por La enzima succinato La enzima succinato tioquinasa (succinil coA tioquinasa (succinil coA sintetasa)sintetasa)

CICLO DE KREBSCICLO DE KREBS

6.6. La molécula de cuatro La molécula de cuatro carbonos carbonos succinato se succinato se oxida oxida para formar para formar fumarato y FADHfumarato y FADH..

la succinato la succinato deshidrogenasa deshidrogenasa (unida (unida a la membrana a la membrana mitocondrial interna) mitocondrial interna) cataliza la oxidación cataliza la oxidación de enlace sencillo de enlace sencillo succinato para formar succinato para formar fumaratofumarato

CICLO DE KREBSCICLO DE KREBS

7.7. Hidratación del Hidratación del fumarato.fumarato.

el fumarato se el fumarato se convierte en convierte en L- malato L- malato en una hidratación en una hidratación reversiblen del doble reversiblen del doble enlace catalizada por enlace catalizada por la fumarasala fumarasa ( fumarato hidratasa )( fumarato hidratasa )

CICLO DE KREBSCICLO DE KREBS

8.8. El malato se oxida El malato se oxida para formar para formar oxalacetato oxalacetato y un tercer NADHy un tercer NADH

cataliza la enzima cataliza la enzima malato deshidrogenasa malato deshidrogenasa que oxida el grupo que oxida el grupo alcohol secundario del alcohol secundario del malato a la malato a la correspondiente cetonacorrespondiente cetona

CICLO DE KREBSCICLO DE KREBSREGULACIONREGULACION

se satisfagan constantemente los requerimientos energéticos se satisfagan constantemente los requerimientos energéticos y de biosíntesis de la célula.y de biosíntesis de la célula.

Enzimas claves en la regulación ( alosterica y de sustrato);Enzimas claves en la regulación ( alosterica y de sustrato);

A.A. Citrato sintasaCitrato sintasaB.B. Isocitrato deshidrogenasaIsocitrato deshidrogenasaC.C. Alfa-cetoglutarato deshidrogenasaAlfa-cetoglutarato deshidrogenasaD.D. Piruvato deshidrogenasaPiruvato deshidrogenasaE.E. Piruvato carboxilasaPiruvato carboxilasa

REGULACION DEL CICLO DE REGULACION DEL CICLO DE KREBSKREBS

CICLO DE KREBSCICLO DE KREBSANAPLETORICO Y ANFIBOLICOANAPLETORICO Y ANFIBOLICO

Gran cantidad de rutas convergen en el cicloGran cantidad de rutas convergen en el ciclo Las reacciones que reponen los intermediarios Las reacciones que reponen los intermediarios

del ciclo se conocen como del ciclo se conocen como anapletoricasanapletoricas Se puede reponer en estas reacciones cualquier Se puede reponer en estas reacciones cualquier

intermediario intermediario la doble naturaleza del ciclo; anabólico y la doble naturaleza del ciclo; anabólico y

catabólico es lo que se conoce como catabólico es lo que se conoce como anfibolicoanfibolico