CICLO DE KREBS

Blga. Leslie Castillo

CICLO DE KREBS

• Serie de 8 reacciones que oxidan una

molécula de Acetil CoA.

• Generando ATP, NADH Y FADH.

• Es aerobio.

• Mitocondria

• Via final común para la oxidación de H.C.,

grasas y proteínas.

• Cada vuelta proporciona 12 mol de ATP

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Etapas:

1.-Producción de Acetil

Coenzima-A.

2.-Oxidación de la Acetil

Coenzima-A.

3.-Transferencia de

electrones y síntesis de

ATP (fosforilación

Oxidativa).

Ciclo de Krebs

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Descarboxilacion oxidativa del piruvato

La oxidación del piruvato a Ac-CoA es catalizada por el complejo multienzimático de la piruvato deshidrogenasa (PDH), el proceso que es muy complicado: DESCARBOXILACIÓN OXIDATIVA

Proceso de oxidacion irreversible, en el que el piruvato

pierde un grupo carboxilo en forma de molécula de CO2,

mientras que los 2 carbonos restantes se transforman en el

grupo acetilo del acetil-CoA. El NADH formado en esta

reacción libera un ion hidruro con sus 2 electrones (:H-) a la

cadena respiratoria. Blga. Leslie Castillo

En el complejo piruvato deshidrogenasa

se necesitan cinco coenzimas

• Piruvato deshidrogenasa (E1)

• Dihidrolipoil transacetilasa (E2)

• Dihidrolipoil deshidrogenasa (E3)

Coenzimas:

Pirofosfato de tiamina (TPP)

Dinucleotido de flavina o adenina(FAD)

CoA

Dinucleotido de nicotinamida y adenina

lipoato

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Ciclo de Krebs:

Por cada molécula de piruvato que se oxida en el ciclo se liberan 3 moléculas de CO2:

Una durante la formación de

acetil-CoA

Una por la descarboxilación del isocitrato

Una por la descarboxilación del a-ceto-glutarato.

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Esquema del Ciclo de Krebs

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1.- Formación del Ácido Cítrico

La enzima citrato sintasa (enzima condensante) lleva a cabo

una condensación aldólica entre el metilo del Ac-CoA y el

carbonilo del oxaloacetato, en la reacción se hidroliza el

tioéster y se forma el CoA-SH (succinil-CoA) y citrato libre.

La citrato sintasa en inhibida por succinil-CoA, ATP, NADPH,

ésteres de CoA y ácidos grasos de cadena larga (18C).

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2.- Conversión de Citrato

a Isocitrato

• Isomerizacion: 2 pasos pasos (deshidratacion y

rehidratacion)

• La aconitasa cataliza la interconversión entre estos

isómeros. La enzima contiene Fe(II) y necesita un tiol como

cisteína o glutatión (Glu-Cys-Gly) para efectuar la reacción.

• La aconitasa puede promover la adicion reversible de H2O al

doble enlace del cis-aconitato

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3.- Oxidación del isocitrato a a-cetoglutarato y CO2

• Es una descarboxilación oxidativa del isocitrato para formar a-cetoglutarato y la generación de la primera molécula de CO2 y NADH del ciclo.

• La enzima que cataliza la reacción es la isocitrato deshidrogenasa, que existe en dos isoformas:

– Dependiente de NAD+ que sólo se encuentra en mitocondria (Principal catalizador de esta vía, necesita ADP como modulador positivo, asi como Mg2+)

– Dependiente de NADP+ que también está en citoplasma. Blga. Leslie Castillo

4.- Oxidación del a-cetoglutarato a Succinil-Co-A

• Descarboxilación oxidativa del a-cetoglutarato, proceso

catalizado por el complejo de la a-cetoglutarato

deshidrogenasa liberando el segundo CO2 y NAD del

ciclo del ácido cítrico actúa como aceptor de electrones

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5.- Conversión de succinil-CoA en

Succinato

• La oxidación del succinato es catalizada por la succinil-CoA

sintetasa o succínico tioquinasa, flavoproteína que contiene FAD

unido covalentemente.

• Esta enzima está unida a la membrana interna mitocondrial, el

FAD actúa como un aceptor de hidrógenos en la reacción.

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6.- Formación del Fumarato

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7.- Hidratación del fumarato y producción

del Malato

• La hidratación reversible del fumarato a L-malato es catalizada por la

fumarasa(fumarato hidratasa, que es una enzima hidratasa.

• Cataliza la hidratación del enlace doble en trans del fumarato.

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8.- Oxidación del malato a la formación

del Oxalacetato

• Es la última reacción del ciclo. La enzima malato deshidrogenasa

NAD+ dependiente cataliza la oxidación del L-malato a

oxaloacetato.

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• Cada vuelta del CAT produce 3 NADH y un FADH2, así como un

GTP, se liberan 2 CO2 mediante reacciones de

descarboxilaciones oxidativas.

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Resumen:

Compuesto Enzima Producto final

Piruvato Piruvato

deshidrogenasa

Acetil-Co-A

Acetil-CoA Citrato cintetaza Citrato

Citrato Aconitasa Isocitrato

Isocitrato Isocitrato

deshidrogenasa

a-Cetoglutarato

a-Cetoglutarato a-Cetoglutarato

deshidrogenasa

Succinil-CoA

Succinil-CoA Succinil-CoA sintetasa Succinato

Succinato Succinato

deshidrogenasa

Fumarato

Fumarato Fumarasa (hidratasa) Malato

Malato Malato

deshidrogenasa

Oxalacetato

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Bibliografía:

• Lehninger. Principios de Bioquímica.

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