2012ciclo de krebs

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ENTRADA DE OTROS MONOSACARIDOS A LA VIA GLICOLITICA • FRUCTOSA

• MANOSA

• GALACTOSA


DESTINO DEL PIRUVATO GLUCOSA Vía Glicolítica

2 PIRUVATO

O2

Aerobiosis

2 Acetil-CoA + 2 CO2 2 Lactato Fermentación Láctica

Etanol Fermentación Alcohólica

C. KREBS CO2+ H2O Células animales


QUE OCURRE EN CONDICIONES ANAERÓBICAS??

LA CELULA DEBE REOXIDAR EL NADH PARA QUE LA VIA GLICOLITICA PUEDA FUNCIONAR !!!

SEGÚN LA CELULA O MICROORGANISMO DE QUE SE TRATE EXISTEN DIFERENTES VIAS DE FERMENTACION.


FERMENTACION ALCOHOLICA

Alcohol deshidrogenasa

Piruvato descarboxilasa

Etanol

Acetaldehído

Piruvato

FERMENTACION LACTICA O CH3 __C __COO__ CH_COO-

Piruvato

NADH + H+

Lactato deshidrogenasa

OH

NAD +

CH3

Lactato


QUE OCURRE EN CONDICIONES AERร BICAS?? PIRUVATO Krebs)

CO2 + H20 (Ciclo de Cadena respiratoria

NADH

NAD+ (Sistema de lanzadera) Equiv. de reducciรณn PRODUCCION DE 4 รณ 6 ATP


CICLO DE CORI MUSCULO ESQUELETIC GLUCOS O A ATP

HIGADO GLUCOS A NAD+

NAD+

NADH

NADH PIRUVAT NADH O

ATP

PIRUVAT O NADH

NAD+

NAD+ LACTAT O

LACTAT O


SISTEMA DE LANZADERA DEL GLICEROFOSFATO

CITOSOL NADH + H+

Membrana mit.externa

P-dihidroxicetona

NAD+ Glicerol 3 P Deshidrogenasa

Membrana mit.interna MATRIZ MITOCONDRIA L FADH2 Glicerol 3 P Deshidrogenasa

Glicerol 3 P FAD+


BOLILLA 4 • Descarboxilación oxidativa de piruvato. Regulación Destino de la Acetil.Co-ATranslocasas • Ciclo de Krebs: Reacciones, Balance, Regulación • Lanzadera Malato-Aspartato. • Ciclo del glioxilato. Enzimas, Función. Importancia • Ciclo de las pentosas: Etapas. Función. Enzimas.


PROCEDENCIAS DEL PIRUVATO •

VIA GLICOLITICA

AMINOACIDOS

Fuente exógena (Glucosa, fructosa, galactosa, Manosa) Fuente endogéna (glucógeno ó almidón)

Por transaminación (alanina) Durante la Degradación (serina,triptofano)


DESTINO DEL PIRUVATO EN AEROBIOSIS • Ingresa a la mitocondria • Mecanismo simporter interno que cotransporta un protón • Dentro de la mitocondria se descarboxila a Acetil-CoA • Interviene un complejo multienzimático


COMPLEJO DE LA PIRUVATO DESHIDROGENASA • Se encuentra en la matriz mitocondrial • No forma parte del Ciclo de Krebs • En E. coli tiene un total de 60 proteínas • 3 enzimas distintas y cinco coenzimas. • Las cadenas de E1 contienen TPP • E2: ác. Lipoico unido covalentemente • E3 : FAD fuertemente unido

• E1: Piruvato deshidrogenasa • E2: Dihidrolipoamida transacetilasa • E3: Dihidrolipoamida deshidrogenasa • 5 Coenzimas: TPP, Acido lipoicoLipoamida, FAD, NAD, CoASH


ESTRUCTURA DEL PIROFOSFATO DE TIAMINA • Coenzima que proviene de Vitamina B1 • Rotura de enlaces adyacentes a grupos carbonilo y transfiere grupos aldehídos activos • La parte funcional es el anillo tiazólico.


ESTRUCTURA DEL ACIDO LIPOICO • POSEE DOS GRUPOS TIOLES ESENCIALES • EN LA FORMA REDUCIDA SE ENCUENTRAN COMO HS- Y EN LA OXIDADA COMO -S-S• INTERVIENE EN REACCIONES DE OXIDO-REDUCCION • ACTUA COMO PORTADOR DE HIDROGENOS Y COMO PORTADOR DE ACILOS.


ESTRUCTURA DE LA COENZIMA A

-Mercaptoetilamina PRECURSORES

Acido pantoténico 3´fosfoadenosinadifosfato

PARTICIPA EN LA TRANSFERENCIA DE GRUPOS ACILO


DESCARBOXILACION DEL PIRUVATO

PIRUVATO

Acetil activado

Hidroxietilo activado

ACETIL-CoA


REGULACION DE LA ACTIVIDAD DE PDH

• REGULACION

Acetil-CoA

-

NADH

ALOSTERICA

-

FOSFORILACION

• MODIFICACION COVALENTE ATP

+

DESFOSFORILACION

Glicólisis

PDH


REGULACION DEL COMPLEJO PDH POR MODIFICACION COVALENTE

PDH activa No fosforilada fosfatasa

PDH quinasa

PDH menos activa fosforilada


DESTINO DE LOS PRODUCTOS DE LA DESCARBOXILACION OXIDATIVA DE PIRUVATO CO2 + H2O

• ACETIL- CoA

CICLO DE KREBS

3 NADH 1 FADH2

FOSF OXID.

GTP Fosf. a nivel de sustrato

• NADH

CADENA RESPIRATORIA 3 ATP

ATP


Procedencia de la Acetil-CoA Hidratos de Carbono Aminoácidos

PIRUVATO

ACETIL-CoA

-Oxidación de ácidos grasos

Cuerpos cetónicos


FUNCIONES DEL CICLO DE KREBS • Fuente productora de enzimas reducidas utilizadas para la producción de ATP, • Produce la mayor parte del CO2 de la célula. • Convierte intermediarios en precursores de ácidos grasos • Proporciona precursores para la síntesis de proteínas y ácidos nucleicos.


Condensación Acetil-CoA

Deshidrogenación

Oxalacetato Malato

Hidratación

Citrato

Deshidratación

CisAconitato Hidratación

Fumarato Isocitrato Deshidrogenación

Succinato Succinil-CoA

Fosforilación a nivel de sustrato

-Ceto glutarato

Descarboxilación oxidativa

Descarboxilación oxidativa


REACCION DE LA CITRATO SINTASA

Acetil-CoA Citrato sintasa

Oxalacetato

Citrato ó Acido Cítrico


ESQUEMA DE LA PRIMERA REACCION DEL C. DE KREBS Glicolisis รณ Piruvato Acetil-CoA Oxalacetato CICLO DE KREBS

Citrato


REACCION DE FORMACION DE ISOCITRATO

Aconitasa

Citrato ó Acido Cítrico

Aconitasa

Cis-Aconitato

Isocitrato


EFECTO INHIBITORIO DEL FLUORACETATO


REACCION DE LA ISOCITRATO DESHIDROGENASA

Isocitrato

Oxalosuccinato

-Cetoglutarato


REACCION DE LA -CETOGLUTARATO DESHIDROGENASA

-cetoglutarato

Succinil-CoA


REACCION DE LA Succinil-CoA sintetasa รณ Succinato tioquinasa

Succinato Succinil-CoA

Fosforilaciรณn a nivel de sustrato


Reacciรณn de la Succinato deshidrogenasa

Succinato deshidrogenasa

Succinato

Fumarato


Reacciรณn de la Fumarasa

Fumarasa

Fumarato

L-Malato


Reacciรณn de la Malato deshidrogenasa

Malato deshidrogenasa

Malato

Oxalacetato


Esquema de distribuciรณn de carbonos desde Succinato a Oxalacetato



BALANCE ENERGETICO DEL CICLO DE KREBS 3 NADH 1 FADH2 1 GTP

3X3 1X2

9 ATP 2 ATP 1 ATP 12 ATP

DESHIDROGENACION DE PIRUVATO 1 NADH

1X3

3 ATP

1 MOLECULA DE GLUCOSA PRODUCE 2 MOLECULAS DE PIRUVATO (15 + 15 = 30 ATP) y 2 NADH por sistema lanzadera (2 o 3 ATP c/u) = 4 รณ 6 ATP TOTAL: 30 ATP + 6 (4) ATP = 36 รณ 38 ATP


REGULACION DEL CICLO DE KREBS • Piruvato deshidrogenasa -

• Citrato sintasa -

NADH ATP

+

ADP

ACoA y Ac.G. SCoA y citrato -

Isocitrato deshidrogenasa

 .Cetoglutarato deshidrogenasa

-

+

-

NADH

+

Ca++

ATP ADP SCoA

Ca++


REACCIONES ANAPLEROTICAS O DE RELLENO • PIRUVATO CARBOXILASA Piruvato + HCO3- + ATP

oxalacetato + ADP + Pi

• PEP CARBOXIQUINASA Fosfoenolpiruvato + CO2 + GDP

Oxalacetato + GTP

• ENZIMA MALICA Piruvato + HCO3- + NADPH + H+

L-malato + NADP+ + H2O

• PEP CARBOXILASA Fosfoenolpiruvato + HCO3-

oxalacetato + Pi


CICLO DEL GLIOXILATO • Plantas, invertebrados y microorganismos. • Permite utilizar acetato para la síntesis de glucosa • En plantas las enzimas se encuentran en los glioxisomas • En cada vuelta del ciclo se utilizan 2 moléculas de Acetil-CoA y una de succinato.


CICLO DEL GLIOXILATO

GLIOXISOMAS

Glucosa Gluconeogénesis NADH NAD+

Malato

Acetil-CoA

Oxalacetato

Acidos grasos

Citrato

Malato Acetil-CoA sintasa Isocitrato liasa Glioxilato

Fumarato

Aconitasa

Iso Isocitrato citr lias ato a

Succinato 2 Acetil-CoA + NAD+ + 2 H2O

Succinato + 2 CoA-SH + NADH + H+


REACCION DE LA ISOCITRATO LIASA COO‫ו‬ OH-C-H ‫ו‬ HC-COO‫ו‬ CH2 ‫ו‬ COO-

COO‫ו‬ C ‫ו װ‬ O H

+

Glioxilato

CH2 -COO‫ו‬ CH2 -COOSuccinato

Isocitrato

REACCION DE‫ ו‬LA MALATO SINTASA COO‫װ‬O ‫ו‬ C + CH3-C~SCoA ‫ו װ‬ O H Acetil-CoA Glioxilato

A o C S H

COO‫ו‬ OH-C-H ‫ו‬ CH2 ‫ו‬ COOMalato


VIA DE LAS PENTOSAS • Tiene lugar en el citoplasma • No es una vía de producción de ATP • Sintetiza ribosa-5-fosfato para la síntesis de nucleótidos • Sintetiza NADPH para la síntesis de ácidos grasos, esteroides, etc. • Produce intermediarios de la vía glicolítica (gliceraldehído fosfato y fructosa-6-fosfato


CARACTERISTICAS DE LAS REACCIONES DE LA VIA DE LAS PENTOSAS

• La vía de la pentosas consta de dos fases: Una oxidativa y una no oxidativa • La reacciones de la vía oxidativa son irreversibles • Las reacciones de la vía no oxidativa son reversible • Según las necesidades de la célula es activa una u otra vía.


REACCIONES DE LA FASE OXIDATIVA NADP+ NADPH + H+ Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa

Lactonasa 6-fosfogluconolactona

Glucosa-6-fosfato

NADP+ NADPH + H+

CO2

6-fosfogluconato deshidrogenasa 6-fosfogluconato

6-fosfogluconato

Ribulosa-5-P isomerasa

Ribulosa 5-fosfato

Ribosa-5fosfato


REACCIONES DE LA FASE NO OXIDATIVA Epimerasa

Ribulosa-5-P

Transcetolasa

Xilulosa-5-P

Ribosa-5-P

GliceraldehĂ­do 3-P

Sedoheptulosa-7P


Transaldolasa

GliceraldehĂ­do 3-P

Transcetolasa

+ Eritrosa-4-P

Xilulosa-5-P

Fructosa-6-P

Eritrosa-4-P

Sedoheptulosa-7P

+

GliceraldehĂ­do 3-P

Fructosa-6-P


Esquema de la Vía de las Pentosas FASE OXIDATIVA E1

Glucosa-6-P

E2

PGL NA DP H

PGN

Xilulosa-5-fosfato

GAP

TA

E4 RLP

NA DP

FASE NO OXIDATIVA TC Ribosa-5-P SHP +

E3

D-Ribosa-5-P

H

PPT FP EP

TC

+

XP

FP + GA P


LANZADERA MALATO-ASPARTATO MATRIZ MITOCONDRIAL

CITOSOL NADH + H

+

NAD+

Oxalacetato

Membrana interna

Malato MDH

Malato CetoG

GLU

GLU PT

CetoG

NADH + H+ Oxalacetato

MDH

PT CetoG

Oxalacetato

NAD+

Asp Mas activa en hígado y corazón

Asp

Oxalacetato Asp


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