Metabolismo de

carbohidratos 2

Marijose Artolozaga Sustacha, MSc

• Ciclo de Krebs

CICLO DE KREBS

Ciclo de Krebs:

• En la mitocondria

• En todas las células…

– Excepto eritrocitos: no tienen mitocondrias

• En condiciones aeróbicas

– Si O2 velocidad

• Ciclo de los ácidos tricarboxílicos

• Ciclo del ácido cítrico (=producto de la 1ª reacción)

Ciclo de Krebs:

1 Acetil CoA + 2 H2O

2 CO2

3 NADH+H+

1 FADH2

1 GTP

1 CoA-SH

Ciclo de Krebs:

Ciclo de Krebs:

Ciclo de Krebs:

Vía anfibólica:

• Catabolismo de

– Carbohidratos

– Ácidos grasos

– Proteínas, aminoácidos

• Fuente de sustratos para biosíntesis de

– Aminoácidos Oxalacetato

– Aminoácidos a-ceto-glutarato

– Ácidos grasos Acetil-CoA Citrato

– Grupo Hemo Porfirina Succinil-CoA

Importante vía de

confluencia e integración

de muy diversos

procesos metabólicos

Ciclo de Krebs como vía anfibólica: • Fuentes de Acetil CoA que entra al ciclo

– Glucosa Piruvato (glicólisis aerobia)

– Grasas Ácidos grasos (b-oxidación)

– Degradación de cuerpos cetónicos

– Etanol

– Degradación de proteínas

aminoácidos:

• Alanina Piruvato

catabolismo

Ciclo de Krebs como vía anfibólica:

• Fuentes de intermediarios del ciclo

– Degradación de proteínas aminoácidos

catabolismo

Ciclo de Krebs como vía anfibólica:

• Intermediarios del ciclo como precursores de biosíntesis:

anabolismo

En cerebro: Glu GABA

(ácido g-amino-butírico)

Citrato acetil CoA

Ciclo de Krebs como vía anfibólica:

• Intermediarios del ciclo como precursores de biosíntesis:

• Muy importante en hígado, ejemplo:

– Después de comida:

Citrato acetil CoA citosol síntesis de ácidos grasos

oxalacetato

– Ayuno:

Malato citosol gluconeogénesis glucosa

anabolismo

Ciclo de Krebs como vía anfibólica: anabolismo

Reacciones anapleróticas:

• Cuando los intermediarios se usan en otras vías

• No se logra cerrar el ciclo

• No se obtiene suficiente oxalacetato para recibir el acetil CoA y empezar un nuevo ciclo

• Reacciones anapleróticas proveen oxalacetato u otros intermediarios:

– Piruvato Carboxilasa

– Enzima Málica

– Degradación de aminoácidos y ácidos grasos anormales

• Piruvato Carboxilasa:

Reacciones anapleróticas:

Ejercicio intenso o descarga de adrenalina (estrés):

Pir glucólisis

Acetil CoA ác.grasos

ciclo energía

Pir + CO2 + ATP oxalacetato + ADP+Pi

– En hígado

– Cerebro

– Adipocitos...

• Regulación alostérica:

Acetil CoA:

para que siga el ciclo

• Enzima Málica: Pir + CO2 + NADPH Malato + NADP+

Además esta enzima es reversible:

NADPH para síntesis de ác.grasos

Reacciones anapleróticas:

CO2

NADPH

NADP+

• Degradación de aminoácidos y ácidos grasos anormales

Reacciones anapleróticas:

Piruvato Carboxilasa

Regulación del Ciclo de Krebs:

• 3 enzimas claves:

– 1ª- Citrato Sintasa

– 3ª- Isocitrato DH

– 4ª- a-cetoglutarato DH

• Las demás enzimas son reversibles y no tan reguladas

ADP, Ca++ intracelular

(ej. contracción muscular,

necesita energía)

ATP y poder reductor

Regulación del Ciclo de Krebs:

Regulación del Ciclo de Krebs:

• 1ª Citrato Sintasa

Enzimas clave del Ciclo de Krebs:

En hígado: relación NADH/NAD+

determina si el Acetil CoA va al

ciclo de Krebs o a la síntesis de

cuerpos cetónicos

– No es alostérica, regulada por conc relativa sustrato / producto

– citrato, inhibición competitiva por producto

– NADH/NAD+ oxalacetato = sustrato

– Alostérica

– NADH

– ADP

Enzimas clave del Ciclo de Krebs:

• 3ª Isocitrato DH

– Similar al complejo PirDH

– También incluye: • 3 enzimas catalíticas (no alostéricas)

• 5 coenzimas: TPP, lipoato, FAD, NAD, CoA

• Enzimas reguladoras

– Productos: NADH y succinil CoA

– GTP

– Ca++ (útil en contracción muscular)

Enzimas clave del Ciclo de Krebs: • 4ª Complejo a-cetoglutarato DH:

Control respiratorio: Es el regulador predominante:

• Se necesita recuperar los cofactores oxidados (FAD, NAD+)

• Se oxidan en la cadena respiratoria

• Depende de ADP

• Si no se gasta el ATP, ADP Si O2 y trabajo (gasta ATP)

cadena respiratoria cadena respiratoria

ciclo de Krebs ciclo de Krebs

Regulación del Ciclo de Krebs:

Balance energético del Ciclo de Krebs:

- A partir de 1 acetil CoA a 2 CO2:

Formación de ATP: A nivel de sustrato En la cadena respiratoria:

• 3 NADH+H+ 7,5 ATP

• 1 FADH2 1,5 ATP

• 1 GTP 1 ATP

Total = 10 ATP

- A partir de 1 Glucosa: (x2)

Total = 20 ATP

Balance energético del Ciclo de Krebs:

Energía en glicólisis y ciclo de Krebs

Formación de ATP: A nivel de sustrato En la cadena respiratoria:

1 Glucosa

2 ATP 2 ATP

2 NADH+H+ 5 ó 3 ATP (lanzadera)

2 Piruvato

2 NADH+H+ 5 ATP

2 Acetil CoA

6 NADH+H+ 15 ATP

2 FADH2 3 ATP

2 GTP 2 ATP

Total = 32 ó 30 ATP

Balance energético de 1 glucosa hasta 6 C02 en Glicólisis + PirDH + Ciclo de Krebs:

7 ó 5

5

20