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CICLO DE KREBS
Blga. Leslie Castillo
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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
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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
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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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