ciclo del acido citrico
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Ciclo de Krebs.(Ciclo del Ácido Cítrico)
Grupo A:
Evangelina Gonzáles, Maria José Gonzaéles, Lucía Gamboa, Angéilca Bautista.
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Introducción El ciclo del ácido cítrico es una ruta
metabólica en la que los fragmentos de 2 carbonos (aceltil-CoA) que proceden de moléculas orgánicas combustibles, se oxidan para formar CO2 y las coenzimas NAD+ Y FAD se reducen para formar NADH y FADH2.
Que después van a la cadena de transporte de electrones y se transfieren al aceptor que normalmente es O2.
Que después en la fosforilación oxidativa la energía liberada en la CTE se captura en protones para la síntesis de ATP.
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Inicio El ciclo del ácido cítrico es una ruta de
oxidación común para moléculas ácidos grasos, aminoácidos y carbohidratos, que entran como Acetil-CoA.
Es un proceso aerobio que se da lugar en la Matriz Mitocondrial.
El acetil-CoA es el producto de oxidación del piruvato, por medio de un complejo enzimático llamado piruvato deshidrogenasa; que requiere de las coenzimas NAD+, FAD, TPP y ácido lipoico.
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Producción Neta Consta de 2 fases: 1. El acetil-CoA entra el ciclo reaccionando con el
oxalacetato, para formar citrato liberando dos moléculas de CO2 (Reacciónn 1-4)
2. Regeneración del oxalacetato para reaccionar de nuevo con el acetil-CoA (Reacción 5-8)
2CO2+3NADH+FADH2+CoASH+GTP+3H+
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Paso 1: Introducción y perdida de dos átomos de carbono Paso 1: Sale la CoA y entra solo el grupo
acetilo, y se condensa con oxaloactetato para dar citrato, por medio de la enzima citrato sintasa.
Oxalacetato
Citrato
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Paso 2: Isomerización del citrato
Deshidratación e hidratación del citrato.
Del citrato hay un reacomodo de las moléculas, por medio de una salida de H2O y dando una molécula llamada cis- aconitato, que solo es temporal, y se vuelve agregar H2O para dar finalmente isocitrato. Citrato Isocitrat
o
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Paso 3: Generación de CO2 por una deshidrogenasa ligada al NAD+
Del isocitrato formado anteriormente se convierte a alfa-cetoglutarato, por medio de un desprendimiento de un CO2, y por la accion de oxido- reduccion de un NAD+, catalizado por la isocitrato deshidrogenasa.
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Paso 4: Generación del segundo CO2 por un complejo multienzimático.
El alfa- cetoglutarato se convierte a succinil CoA por medio de una descarboxilacion, y una reacción de oxido- reducción de un NAD+.
Además entra a la moléculauna CoA-SH. Todas estas reacciones son
catalizadas por el complejo alfa-cetoglutarato des-
hidrogenasa
α-cetoglutarato Succinil-CoA
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Complejo de la enzima α-cetoglutarato deshidrogenasa
Es una enzima oxidoreductasa Formada por un complejo parecido al de
piruvato deshidorgenasa.
Forma el complejo Efecto Coenzima
α-cetoglutarato deshidrogenasa
Elimina hidrógenos en el α-cetoglutarato
(TPP)
Dihidrolipoil transuccinilasa
Transfiere la CoASH al succinal
CoASH,
Dihidrolipoil deshidrogenasa
Oxida a la enzima transuccinilasa
NAD y FAD
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Paso 5: Ruptura del succinil-CoA con fosforilación a nivel sustrato. La enzima succinato tioquinasa es una ligasa
que convierte el succinil-CoA en succinato. Su producto será GTP y la CoASH. Será una ruptura del enlace tioéster.
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Paso 6: La molécula de 4 carbonos succinato se oxida para formar fumarato y FADH.
La enzima succionato deshidrogenasa que es una oxidoreductasa convierte el succinato a fumarato.
Este es un punto de regulación. Liberará una molécula de FADH2 Esta enzima se encuentra unida a la membrana mitocondrial interna.
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Paso 7: Hidratación del fumarato La enzima fumarasa o fumarato
deshidrogenasa que es ena liasa, hidratará la molécula de fumarato para convertirlo en malato.
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Paso 8: El malato se oxida para formar un oxalacetato y un tercer NADH La enzima malato deshidrogenasa del tipo
oxidoreductasa oxidará al malato para convertirlo en oxalacetato, que este al unirse con el acetil-CoA comenzará de nuevo el ciclo de Krebs.
Se liberará también en esta reacción un tercer NADH.
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Destinos de los precursores El Ciclo de Krebs es una ruta anfibólica. Es catabólica al formar CO2 y la energía
conservada en NADH Y FADH2 Es anabólica poque muchos de sus
intermediarios son precursores para otras rutas.
Estos precursores son repuestos por reacciones anaplerópticas. Que rellenan el ciclo.Precursor Vía a la que se dirige
Oxalacetato Gluneogénesis y síntesis de amino ácidos.
α-cetoglutarato Síntesis de aminoácidos
Succinil-CoA Síntesis de porfinas
Acetil-CoA Síntesis de ácidos grasos y colesterol
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Regulación del ciclo del acido cítrico
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El ciclo del acido cítrico es regulado por precisión (de manera estrecha) para que se satisfagan de manera constante los requerimientos energéticos y de biosíntesis de la célula.
La regulación se consigue principalmente por la modulación de enzimas clave y la disponibilidad de determinados sustratos.
Como ya se comento, el ciclo depende de un aporte continuo de NAD,FAD Y ADP (es decir productores de energia).
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La regulación se hace por medio de 3 enzimas:
La citratosintasa La isocitrato deshidrogenasa La α –cetoglutarato deshidrogenasa
Estas tres enzimas operan lejos del equilibrio y también catalizan reacciones que representan importantes puntos metabólicos.
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Citrato Sintasa
Es la primera enzima del ciclo Cataliza la formación del citrato a parir del acetil-
coA y oxalacetato dado que la concentración de acetil-coA y oxalacetato son bajas en la mitocondria con relación a la cantidad de la enzima
cualquier aumento de la disponibilidad del sustrato estimula la síntesis de citrato
Concentraciones elevadas de succinil Coa y de citrato inhibiendo la citratosintasa actuando como inhibidores alostericos
Es inhibida por : citratio ,NADH, ATP Y SUCCINIL COA
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La isocitrato deshidrogenasa
Cataliza la segunda reacción del ciclo regulada en un extremo.
Es inhibida por : NADH y ATP Es activada por: NAD+ y ADP Esta muy regulada debido a su importante
papel del metabolismo del citrato. La conversación de citrato a isocitrato es
reversible
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Metabolismo del citrato El trasporte del citrato saca de la mitocondria
al acetil CoAndebido a que este no puede atravesar la membrana mitocondrial interna ya que esto este esta en el citoplasma el citrato se fracciona por la citratoliasa y el acetil CoA que se forma es utilizado en varios procesos de biosíntesis(como la síntesis de ácidos grasos).
el oxalacetato se utiliza en reacciones de biosíntesis o puede convertisrse en malato
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Malato Puede volver a entrar a la mitocondria y
convertirse otras ves en oxalacetato (es por lo que decimos que esta enzima es reversible).
O puede convertirse en el citoplasma en piruvato por la enzima malica (el piruvato puede volver a entrar a la mitocondria)
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La deshidrogenasa de α –cetoglutarato:
Es regulada de manera estricta debido a la importancia del α-cetoglutarato en numerosos procesos metabólicos. Por ejemplo metabolismo de los A.A
Al aumento del suministro celular de NADH la enzima se inhibe
Activada por: NAD+ y AMP(es un indicador critico de baja carga energética)