Regulación, reacciones y papel del ciclo de KrebsBioquímicaPérez Tirado PaulinaPérez Figueroa Rubén David 2”A”

Glosario

Anfibólico: Vías del metabolismo que pueden ser anabólicas y catabólicas según los requerimientos del organismo (pueden ser cíclicas). Un ejemplo sería el ciclo de Krebs.

Reacciones anapleróticas: Son aquellas que proporcionan intermediarios del ciclo de los ácidos tricarboxílicos (TCA, del inglés) o ciclo del ácido cítrico o ciclo de Krebs.

Catabolismo: Es la parte del metabolismo que consiste en la transformación de biomoléculas complejas en moléculas sencillas y en el almacenamiento adecuado de la energía química desprendida en forma de enlaces de alta energía en moléculas de adenosín trifosfato.

Anabolismo: El anabolismo (del griego ana, "hacia arriba", ballein y "lanzar") son los procesos del metabolismo que tienen como resultado la síntesis de componentes celulares a partir de precursores de baja masa molecular,1 por lo que recibe también el nombre de biosíntesis.

NAD: Es una coenzima encontrada en células vivas y compuesta por un dinucleótido, ya que está formado por dos nucleótidos unidos a través sus grupos fosfatos, siendo uno de ellos una base de adenina y el otro de nicotinamida. Su función principal es el intercambio de electrones e hidrogeniones en la producción de energía de todas las células.

FAD: Es una coenzima que interviene en las reacciones metabólicas de oxidación-reducción.

Regulación alosterica: Es un modo de regulación de las enzimas por el que la unión de una molécula en una ubicación (sitio alostérico) modifica las condiciones de unión de otra molécula, en otra ubicación distante (sitio catalítico) de la enzima

REGULACIÓN DE LA PIRUVATO DESHIDROGENASA.

Se han reconocido hasta la fecha tres tipos de piruvato deshidrogenasa. 1)Piruvato deshidrogenasa (acetil transferidora) o PDH. 2)Piruvato deshidrogenasa (NADP+). 3)Piruvato deshidrogenasa (citocromo).

En los tres tipos, su función es realizar la descarboxilación oxidativa del piruvato a acetato desprendiéndose dióxido de carbono.La enzima Piruvato deshidrogenasa cataliza la reacción de descarboxilación oxidativa del piruvato utilizando como cofactor la tiamina difosfato

PIRUVATO DESHIDROGENASA

Esta regulada de dos maneras:

INHIBICIÓN ALOSTÉRICA POR METABOLITOS

El complejo enzimático esta inhibido por ATP y activado por AMP.

por fosforilación / defosforilación sobre la E1

Fosforilada es < activa

Defosforilada > activa

Reacciones del Ciclo de Krebs:

1. La acetil-CoA (2C) se une al ácido oxalacético (4C) y forma ácido cítrico (6C). La  CoA se libera así y puede volver a reaccionar con más ácido pirúvico

2. Isomerización del ácido cítrico, que pasa a Isocitrato

3. Oxidación del Isocitrato por el NAD+ produciéndose ácido cetoglutárico (5C), NADH y una molécula de CO2

4. Descarboxilación oxidativa del α-cetoglutárico, debida al NAD+ que vuelve a dar NADH y una molécula de CO2. El resto acilo (4C) se une al CoA, y forma succinil-CoA. 

5. Hidrólisis del succinil-CoA para liberar la energía del enlace, que se transfiere al GTP, un nucleótido de alta energía, mediante fosforilación a nivel de sustrato. Así se forman succinato y CoA.

6. Transformación del succinato en malato, gracias al FAD, que es usado como coenzima por una deshidrogenasa y se transforma en FADH2.

Principales puntos de la regulación del ciclo de Krebs

El Ciclo de Krebs estará regulado en base a sus 2 funciones (producción de energía y de metabolitos para otras vías), es decir, cuando haga falta energía o metabolitos se producirá.

Por tanto, tendrá 3 puntos de control:

1. Energético

2. De Intermediarios metabólicos:

Citrato

α-Cetoglutarato: es necesario para la síntesis de glutámico (glutamina → bases nitrogenadas)

Succinil CoA: requerido para sintetizar grupos hemos → porfirinas (hemoglobina, mioglobina, citocromos)

OAA (Ácido oxalacético o oxalacetato su forma ionizada): necesario para la síntesis de glucosa y aá

3. De suministro de NAD y FAD

Enzimas reguladas

1) Citrato sintasa

2) Isocitrato deshidrogenasa (DH)

3) Complejo multienzimático

Citrato sintasa

Inhibidores (-) competitivos (por analogía estructural al sustrato):

- Citrato (debido a su semejanza con el OAA; 4 de sus C son idénticos)

- Succinil CoA

Inhibidores (-) alostéricos:

- Desde el punto de vista energético: (-) ATP

- Desde el punto de vista de sustrato – metabolitos: (-) un nivel alto de metabolitos (significará que el

ciclo está bien nutrido)

Isocitrato deshidrogenasa (DH)

Es la enzima limitante más importante por ser la 1ª enzima específica del Ciclo que cataliza una reacción irreversible (será también la más lenta).

Inhibidores (-) alostéricos:

- Desde el punto de vista energético: ATP, NADH

Complejo multienzimático

Inhibidores (-) alostéricos:

- Desde el punto de vista energético: ATP y NADH

- Desde el punto de vista de metabolitos: Succinil CoA (es su producto final, por lo que cuando éste

aumenta, la enzima disminuye)

Activadores (+) alostéricos: ADP, AMP, NAD+

Los inhibidores y los activadores son casi todos alostéricos salvo los competitivos de la citrato sintasa.

Papel anfibólico del ciclo de Krebs

“Glorieta bioquímica”

Sintetizan ácidos grasos citrato

Oxalacetato intermediario mayor demanda

Anapleroticas

Bibliografía

Pacheco Leal Daniel (2004) Bioquímica médica, México: Limusa

Laura del Olmo, extraído el 03 de Abril del 2013 desde http://www.veoapuntes.com/MEDICINA/1/BIOQUIMICA%20METABOLICA/t4-ciclo-del-acido-citrico-y-reacciones-anapleroticas.pdf