Matriz mitocondrial Citosol
Anuncio
CICLO DE LOS ÁCIDOS TRICARBOXÍLICOS o de Krebs La glucolisis (glucosa - piruvato) se produce en el citosol Citosol Piruvato Piruvato Matriz mitocondrial El piruvato entra a la matriz mitocondrial y allí se descarboxila a acetil-CoA Éste se degrada por el ciclo de Krebs hasta CO2 Oxalacetato Ciclo Krebs Citrato Ciclo de Krebs Es una ruta metabólica cíclica, formada por 8 reacciones, donde 2 C se oxidan hasta CO2 y se recupera gran cantidad de energía química: GTP, NADH y FADH2 Acetil-CoA oxalacetato Enzimas del C. de los Á. T.: 1 2 3 4 5 6 7 8 Citrato sintasa Aconitasa Isocitrato DH a-cetoglutarato DH Succinil-CoA sintasa Sucinato DH Fumarasa Malato DH citrato malato Ciclo isocitrato fumarato α-cetoglutarato sucinato Succinil-CoA Ciclo de Krebs 1.- Síntesis del citrato: citrato sintasa En la 1ª reacción del ciclo se van a condensar el acetilo que entra (acetilCoA) con la molécula “cebadora” del ciclo, el oxalacetato. La síntesis del citrato pasa por la condensación del grupo ºmetilo del acetil-CoA al C carbonilo del oxalacetato; la salida de la CoA genera el citrato, que tiene un C (C3) pro-quiral. Citrato sintasa Oxalacetato Acetil-CoA Citril-CoA Citrato El C central del citrato es pro-quiral porque tiene dos radicales iguales, y cualquier transformación de uno de ellos, le convertirá en C quiral Ciclo de Krebs Citrato 2.- Isomerización del citrato: aconitasa Cis-Aconitato La aconitasa cataliza la pérdida de una molécula de H2O y la adición de otra molécula de H2O estereo-específicamente, entre 2 C (el proquiral y el vecino, ambos corresponden a C del oxalacetato). Simil gráfico del centro activo de la aconitasa: la reacción es estereoespecífica. El ordenamiento espacial de los sustituyentes del C proquiral es definitorio. Isocitrato Ciclo de Krebs 3.- Descarboxilación oxidativa del isocitrato: isocitrato deshidrogenasa Isocitrato deshidrogenasa Isocitrato Isocitrato deshidrogenasa Oxalosuccinato α-Cetoglutarato La descarboxilación oxidativa que genera un ceto-ácido, que a continuación sufre otra descarboxilación oxidativa. En esta parte, esta reacción y la siguiente, se producen los 2 CO2 que se desprenden del ciclo. Después el ciclo se dedica a recuperar la molécula “cebadora”, el oxalacetato, pero en una serie de reacciones que también rinden energía. Ciclo de Krebs 4.- Descarboxilación oxidativa del α-cetoglutarato: α-cetoglutarato deshidrogenasa a-cetoglutarato deshidrogenasa α-Cetoglutarato Succinil-CoA La a-cetoglutarato deshidrogenasa es un complejo enzimático similar (estructura y función) a la piruvato deshidrogenasa E1-a-cetoglutarato deshidrogenasa E2-Lipoil-transsuccinilasa E3-Dihidrolipoamida deshidrogenasa TPP Lipoamida FAD Coenzimas unidos a E E1- TPP E2- Lipoamida E3 - FAD Descarboxi. oxidativa Transsuccinilación Oxidación H2-lipoamida Cofactores solubles CoA-SH NAD+ Ciclo de Krebs 5.- Hidrólisis del succinnil-S-CoA: succinil-CoA sintasa La energía liberada en la hidrólisis del acil-tio-éster, succinil-S-CoA, se acopla en la fosforilación del GDP; FOSFORILACIÓN A NIVEL DE SUSTRATO succinil-CoA sintasa Succinil-CoA Succinato 6.- Oxidación del succinato: succinato deshidrogenasa La succinato deshidrogenasa es una flavoenzima situada en la membrana interna mitocondrial, tipo complejo II de la C.T.E.M. succinato deshidrogenasa Succinato Fumarato Ciclo de Krebs 7.- Deshidratación del malato: fumarasa La fumarasa cataliza la formación del isómero trans del malato. fumarasa Fumarato Malato 8.- Oxidación del malato: malato deshidrogenasa malato deshidrogenasa Malato Oxalacetato Ciclo de Krebs BALANCE: Hay que tener en cuenta que los 2 C que salen como CO2, no son los C que entran al ciclo como Acetil-CoA. En el CAT: el acetil (2C) se oxida a 2 CO2 Y se producen coenzimas reducidas (NADH y FADH2) que transfieren los e- a la C.T.E.M. acoplada a la fosforilación de ADP para producir ATP. En cada vuelta se forman: 3 NADH 1 FADH2 1 GTP que equivalen a 12 ATP GTP Ciclo de Krebs Ecuaciones del balance energético de la oxidación de una molécula de glucosa a CO2 y H2O (Degradación en condiciones aerobias) glucosa + 10 NAD+ + 2FAD + 2ADP + 4Pi + 2GDP -------> 6CO2 + 10 NADH + 2FADH2 + 2ATP + 2GTP glicolisis + descarboxilación oxidativa del piruvato + ciclo de Krebs: GLICOLISIS - Glucosa ---> 2 piruvato DES. OX. - 2 pir ---> 2 acetil-CoA+2CO2 C.A.T. - 2 acetil-CoA ---> 4 CO2 - 1 NADH en la mitocondia produce 3 ATP -1 FADH2 en la “ “ En resumen glucosa + 6 O2 + 38 ADP + 38 Pi 2 ATP 2 GTP 2 NADH 2 NADH 6 NADH 30 ATP 2 ATP 4 ATP 2FADH2 4 ATP +30 ATP + 4 ATP = 38 ATP --------------------> 6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP Ciclo de Krebs REGULACIÓN del ciclo de los ácidos Tricarboxílicos El ciclo esta controlado por la carga energética celular: •NADH, ATP inhiben •ADP, AMP activan Ciclo de Krebs Otras funciones del CAT: carácter ANFIBÓLICO Algunos intermediarios del C.A.T. se utilizan con fines anabólicos: Aminoácidos, glucosa Lípidos Grupo hemo y Algunos nutrientes proporcionan metabolitos intermediarios que alimentan al CAT Otras funciones del CAT: Su relación con el CICLO DEL GLIOXILATO Glucosa Dos enzimas: Isocitrato liasa Malato sintasa Acetil-CoA Acetato Ácidos grasos Citrato sintasa Entran dos Acetil-CoA en el ciclo y se produce un succinato (no sale CO2), además se mantiene la conexión con el CAT. En la germinación de semillas tiene una gran importancia, el acetilCoA procedente de los Ac grasos se puede convertir en glucosa u otras moléculas Oxalacetato 4C Malato deshidrogenasa Malato 4C Malato sintasa Acetil-CoA 2C Citrato 6C Aconitasa Isocitrato liasa Glioxilato Isocitrato 2C 6C Ciclo ácido cítrico Pasos del 3 al 5 cortados Fumarato 4C Succinato 4C
