Ciclo crebs-cadena-transporte-electrones
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CICLO DE KREBS.Sucesión de reacciones químicas que ocurren dentro de la célula, mediante las cuales se realiza la descomposición final de las moléculas de los alimentos y en las que se producen dióxido de carbono, agua y energía.
Proceso que se lleva a cabo por la acción de 8 enzimas: también conocido como ciclo de los ácidos tricarboxílicos.
Ocurre en todos los animales
Plantas Superiores
Bacterias
TIENE LUGAR EN UN ORGANULO MEMBRANOSO :
MITOCONDRIA
Los alimentos, antes de poder entrar a este ciclo deben descomponerse en pequeñas unidades llamadas gruposacetilo.
Cada grupo acetilo (CH3CO) contiene sólo dos átomos de carbono, junto con hidrógeno y oxígeno.
Grupo
Carboxilo
CICLO DE LOS ACIDOS TRICARBOXILICOS
Se utilizan las grasas, proteínas y los carbohidratos como sustrato energético
En el ciclo, sólo se destruyen los grupos acetilo
Tanto las ocho enzimas que llevan a cabo las diferentes reacciones, como los
compuestos intermedios sobre los que actúan, pueden volver a utilizarse una y
otra vez.
Muchos de los compuestos intermedios que se producen en el ciclo se usan
también como materiales de construcción para la síntesis de biomoléculas.
Es anfibolico =)
GLUCOSA + O2 -------> ENERGIA + CO2 + H2O
GRASA + O2 -------> ENERGIA + CO2 + H2O
PROTEINAS + O2 -------> ENERGIA + CO2 + H2O
El ciclo de los ácidos tricarboxílicos o de Krebs
•Es la vía de oxidación de la mayor parte de carbohidratos, ácidos grasos y aminoácidos
y genera numerosos metabolitos intermediarios de otras rutas metabólicas
•Es, por lo tanto, un ciclo anfibólico, es decir, opera catabólica y anabólicamente.
•Una visión general del ciclo del ácido cítrico nos muestra una secuencia de reacciones
que:
Oxidan el grupo acetilo del acetil-CoA a dos moléculas de dióxido de carbono
De forma que se conserva la energía libre producida, utilizándola en la síntesis de ATP
•El ciclo fue propuesto por Hans Krebs en 1937.
Localización
La oxidación de un acetilo (2CO2) por cada vuelta del ciclo, genera:
3 NADH, 1 FADH2, 1 GTP (o ATP)
1 NADH= 3 ATP
1FADH2 = 2 ATP
1 GTP= ATP
Las moléculas de NADH y FADH2 son
oxidadas en la cadena de transporte de
electrones con la formación de ATP en la
fosforilación oxidativa
La deshidrogenación enzimática rinde
4 pares de átomos de hidrógeno
3 pares que se emplearon en reducir el NAD
1 par para reducir el FAD
Los cuatro pares de átomos de hidrógeno son transformados
en Iones H
La oxidación completa de los grupos acetilo sigue entonces la siguiente estequiometría
•3NAD+ + FAD + GDP + acetil-CoA + Pi + H2O 3NADH + FADH2 + GTP + CoA +
2CO2
La oxidación de un acetilo (2CO2) por cada vuelta del ciclo, genera:
3 NADH, 1 FADH2, 1 GTP (o ATP)
1.- Alfa cetoglutarato y oxalacetato son precursores de aminoácidos
2.- Citrato actua en la biosíntesis de los ácidos grasos
3.- Succinil CoA actua en la biosíntesis del grupo Hemo
¿Como se reponen?
REACCIONES ANAPLERÓTICASO DE RELLENO: SERIE DE REACCIONES
ENZIMÁTICAS O VIAS PARA “RELLENAR” EL POOL DE LOS
INTERMEDIARIOS METABÓLICOS DEL CICLO.
Los intermediarios que se
eliminan del ciclo para ser
utilizados con fines
anabólicos, son repuestos
mediante las reacciones
anapleróticas o de relleno
REACCIONES ANAPLERÓTICAS
Hay cuatro reacciones clasificadas como anapleróticas
Tres de éstas van a regenerar el oxalacetato y
una al Malato.
La piruvato carboxilasa en una enzima alostérico, anaplerótica.
Cuando se acumula Acetil CoA estimula reacciòn de la
piruvato carboxilasa, para producir mas oxalacetato
permitiendo que el ciclo oxide mas Acetil CoA
Formación de oxalacetato a partir de piruvatoLa reacción se produce en dos etapas
1.- E-Biotina + ATP +CO2 + H2O E-carboxibiotina +
ADP+Pi
2.- E-carboxibiotina + Piruvato E-biotina + Oxalacetato
Piruvato + CO2 + H2O + ATP oxalacetato + ADP + Pi
REACCIONES ANAPLERÓTICAS
Se activa cuando se acumula Acetil CoA
En este caso, la Acetil CoA actúa como un
modulador positivo.
Otra reacción dentro del ciclo Reacción Cataplerótica: drenaje de los intermediarios
acumulados para regular el ciclo.
Ciertas condiciones fisiológicas se acumulan intermediarios de 4 y 5
carbonos en el ciclo….
En el catabolismo de los aa, los intermediarios de cuatro y cinco carbonos
que entran al ciclo no pueden ser oxidados por completo y se deben de
eliminar mediante CATAPLEROSIS
Cuando hay acumulación, el cataplerorismo actúa, utilizando vías
cetogénicas o glucogénicas para finalizar la oxidación de los aa
Enzimas catapleróticas
1.- Deshidrogenasa de glutamato
2.- Transferasa aspártica
3.- Liasa cítrica
4. Carboxinasa de fosfoenolpiruvato
Cataplerosis: Extracción de la acumulación de intermediarios
Anaplerosis: Reemplazo de intermediarios para el buen
funcionamiento del ciclo
Equilibrio la incorporación y la extracción de intermediarios para
varios procesos metabólicos
¿Como se regula el ciclo?Se controla en varios niveles por mecanismo de
regulación alostérico
Hay 3 enzimas que reglan el ciclo:
1.- Citrato cintasa
2.- Isocitrato deshodrogenasa
3.- alfacetoglutarato deshidrogenasa
Las enzimas alostéricas pueden
activarse o inhibirse por intermediarios
que participan en la misma ruta
En las rutas catabólicas, el ATP, ADP y AMP, son importantes efectores alostéricos.
El ATP señaliza suficiencia energética.
AMP y ADP tienen un efecto contrario.
El AMP se denomina como señal universal del
hambre, activando alostéricamente el catabolismo
de las mayores sustancias de reserva, tales como
el glucógeno o las grasas.
Citrato Sintasa
El ciclo se detiene si la concentración de ATP
es alta.
El NADH, Succinyl CoA y citrato son tambien
inhibidores de esta enzima
El ADP es el activador alostérico de la
citrato cintasa
Si se acumula NADH en la mitocondria el ciclo
se detiene, hasta que la cadena de transporte
haya regenerado NAD
Está inhibida por niveles altos de ATP
activado por ADP y Ca+.
Isocitrato
Deshidrogenasa
El Ca2 se incrementa durante la
contracción muscular y en situaciones
demandantes de ATP activa a la enzima
Alfacetoglutarato Deshidrogenasa
Inhibida por succinyl CoA, NADH (ambos
son productos regulados por la carga
energética)
Activada por Ca
