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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
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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
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¿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
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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
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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)
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CICLO DE LOS ÁCIDOS
TRICARBOXÍLICOS (CAT)
ó CICLO de KREBS
Hans Krebs Premio Nobel
en Fisiología, 1953
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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 %
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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
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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
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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
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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
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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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