TEMA 1: CÉLULA. ACTIVIDAD ORIENTADORA 13. TÍTULO...
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TEMA 1: CÉLULA.
ACTIVIDAD ORIENTADORA 13.
TÍTULO:
COMPONENTES MOLECULARESCOMPONENTES MOLECULARES
METABOLISMO Y
RESPIRACIÓN CELULAR
Autor: Dr. Daniel Sánchez Serrano
Parte I
SUMARIO
•• Ciclo de Ciclo de KrebsKrebs. . CaracteristicasCaracteristicas
Generales. Regulación. Generales. Regulación.
•• Carácter Carácter AnfibolicoAnfibolico. . AnaplerosisAnaplerosis
•• Balance Balance EnergeticoEnergetico..
MENCIONAR las características generales
del ciclo de Krebs.
Citar los mecanismos de regulación del
ciclo de Krebs.
OBJETIVOS:
ciclo de Krebs.
Exponer el carácter anfibolico del CK.
Expresar la importancia metabolica de la
anaplerosis.
Exponer la importancia energetica del CK.
Motivación:
• Hipoxia perinatal y daños permanentes en el SNC.
• Las sobredosis de barbitúricos.
• Un veneno de ratas (raticida).• Un veneno de ratas (raticida).
• Una droga para bajar de peso.
• Un asesinato de las películas.
1. NOMBRE: RESPIRACIÓN CELULAR
2. DEFINICIÓN: ES EL PROCESO MEDIANTE EL CUAL SEOBTIENE ENERGÍA METABÓLICAMENTE ÚTIL.
PROCESO MITOCONDRIAL DE LA OXIDACIÓN DELGRUPO ACETILO DEL ACETIL-COA A CO2, H2O Y ATP.
3. LOCALIZACIÓN DEL PROCESO: MITOCONDRIA3. LOCALIZACIÓN DEL PROCESO: MITOCONDRIA
4. SUSTRATO O PRECURSOR: ACETIL-COA
5. PRODUCTOS FINALES: CO2, H2O Y ATP
6. ETAPAS O PROCESOS: CICLO DE KREBS, TRANSPORTE DE ELECTRONES Y FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
ORÍGENES Y DESTINOSORÍGENES Y DESTINOSDEL ACETIL CoADEL ACETIL CoA
GlúcidosGlúcidos
Acetil CoAAcetil CoA
AminoácidosAminoácidosÁcidosÁcidosgrasosgrasos
ColesterolColesterol
Cuerpos cetónicosCuerpos cetónicos
Acetil CoAAcetil CoA
Ácidos grasosÁcidos grasos
CICLO DE KREBSVía metabólica cíclica en la cual el grupo acetilo
de la acetil CoA proveniente del catabolismo de
glúcidos, lípidos y aminoácidos se degrada
totalmente hasta dos moléculas de dióxido de
carbono y cuatro pares de hidrógenos en forma
de cofactores reducidos, que pasan
posteriormente a la cadena respiratoria mas una
molécula de GTP equivalente a un ATP.
•• El Ciclo de El Ciclo de Krebs consiste Krebs consiste en una serie de en una serie de reacciones reacciones
EL CICLO DE KREBS COMPLETA LA OXIDACION EL CICLO DE KREBS COMPLETA LA OXIDACION DE LOS COMBUSTIBLES GENERANDO NADH Y DE LOS COMBUSTIBLES GENERANDO NADH Y
SUCCINATO.SUCCINATO.
Acetil CoAAcetil CoA
reacciones reacciones donde las donde las enzimas enzimas deshidrogenasadeshidrogenasas juegan un s juegan un papel papel importantisimo.importantisimo.
CICLOCICLO DE DE
KREBSKREBS22
COCO22
CC OO
OO
HH CC COOHCOOHHH
HH
REACCIÓN DE LA SINTETASA REACCIÓN DE LA SINTETASA CÍTRICACÍTRICA
Acetil CoAAcetil CoA HS CoAHS CoA
CC
CHCH
OO
22
ÁcidoÁcidooxalacéticooxalacético
COOHCOOH
CC
CC COOHCOOH
COOHCOOHHOHO
HH
HH
Ácido cítricoÁcido cítrico
Sintetasa cítricaSintetasa cítrica
REACCIÓN DE LA DESHIDROGENASA ISOCÍTRICA
C COOHH
H
COOH
C O
NAD NADH.H+
CO2
+
C
C COOH
COOH
HO
H
H
Ácido isocítrico
C
CH
O
2
Ácidoalfa-ceto-glutárico
CH2
COOH
Deshidrogenasaisocítrica
REACCIÓN DE LA DESHIDROGENASA REACCIÓN DE LA DESHIDROGENASA ALFAALFA--CETOCETO--GLUTÁRICAGLUTÁRICA
COOHCOOH
CC OOCC
OO
CoACoA
NADNAD NADH.H+NADH.H+
COCO22HS CoAHS CoA
++++
CHCH22
ÁcidoÁcidoalfaalfa--cetoceto--glutáricoglutárico
CHCH22
COOHCOOH
CHCH22
CHCH22
COOHCOOH
Succinil CoASuccinil CoA
CC CoACoA
DeshidrogenasaDeshidrogenasaalfaalfa--cetoceto--glutáricaglutárica
REACCIÓN DE LA REACCIÓN DE LA SUCCINILSUCCINIL--CoA SINTETASACoA SINTETASA
COOHCOOHCC
OO
CoACoA GDPGDP
GTPGTP
HS CoAHS CoA
PP
++++
CHCH22
CHCH22
COOHCOOH
Ácido succínicoÁcido succínico
COOHCOOH
CHCH22
CHCH22
COOHCOOH
Succinil CoASuccinil CoA
CC CoACoA GDPGDP
Succinil CoASuccinil CoAsintetasasintetasa
HS CoAHS CoA
REACCIÓN DE LA REACCIÓN DE LA DESHIDROGENASA SUCCÍNICADESHIDROGENASA SUCCÍNICA
CHCH
COOHCOOH
FADFAD FADHFADH22 CHCH
COOHCOOH
CHCH22
CHCH22
COOHCOOH
Ácido succínicoÁcido succínico
FADFAD
DeshidrogenasaDeshidrogenasasuccínicasuccínica
FADHFADH22 CHCH
CHCH
COOHCOOH
Ácido fumáricoÁcido fumárico
COOHCOOH
REACCIÓN DE LA REACCIÓN DE LA DESHIDROGENASA MÁLICADESHIDROGENASA MÁLICA
NAD+NAD+ NADH.H+ NADH.H+ CC OO
OO
HH
CC
CHCH22
COOHCOOH
Ácido málicoÁcido málico
HHHOHO
NAD+NAD+
DeshidrogenasaDeshidrogenasamálicamálica
NADH.H+ NADH.H+
CC
CHCH
OO
22
ÁcidoÁcidooxalacéticooxalacético
COOHCOOH
RENDIMIENTO ENERGÉTICODEL CICLO DE KREBS
REACCIÓNREACCIÓN COFACTORCOFACTOR RENDIMIENTORENDIMIENTO
Deshidrogenasa isocítricaDeshidrogenasa isocítrica NADH.H+NADH.H+ 2,5 ATP2,5 ATPDeshid. alfacetoglutáricaDeshid. alfacetoglutárica NADH.H+NADH.H+ 2,5 ATP2,5 ATP
Deshid. succínicaDeshid. succínica FADHFADH22 1,5 ATP1,5 ATP
Succinil CoA sintetasaSuccinil CoA sintetasa 1 GTP1 GTP 1,0 ATP1,0 ATP
Deshidrogenasa málicaDeshidrogenasa málica NADH.H+NADH.H+ 2,5 ATP2,5 ATP
TOTALTOTAL 10 ATP10 ATP
AnaplerosisMecanismo que mantiene el nivel fisiológico
de los metabolitos intermediarios del ciclo.
O C O
O
H
C O
C
CH
O
3
Ácidopirúvico
+CO2
ATPC
CH
O
2
ADP+
Ácidooxalacético
COOH
Carboxilasa pirúvica
FUNCIONES DEL CICLO DE KREBS
• Obtención de energía por la degradación
de la acetil CoA.
• Sus metabolitos intermediarios participan
en procesos anabólicos.
REGULACIÓN DEL CICLO DE KREBS
• Sintetasa cítrica:
Disponibilidad de acetil CoA.
Disponibilidad de ácido oxalacético.
• Deshidrogenasa isocítrica:
Activada por ADP. Activada por ADP.
Inhibida por ATP.
Inhibida por NADH.H+
• Deshidrogenasa alfa-ceto-glutárica:
Inhibida por succinil CoA.
Inhibida por NADH.H+
CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES
Proceso mediante el cual los equivalentes
de reducción de los cofactores reducidos,de reducción de los cofactores reducidos,
provenientes del ciclo de Krebs y otras
vías metabólicas, reaccionan con el
oxígeno de forma gradual, formando agua
y liberando energía.
I. NADH-CoQ reductasa.
II. Succínico-CoQ reductasa. Transportadoresde
COMPLEJOS DE LA CADENA RESPIRATORIA
III. CoQH2 (Citocromo c reductasa).
IV. Citocromo c oxidasa.
de Electrones