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Explicar las reacciones Krebs y su regulación
químicas del ciclo de
RESULTADO DE APRENDIZAJE:
Relacionar el metabolismo de las distintas
macromoléculas alrededor del Ciclo de
Krebs
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El ciclo de Krebs Ciclo del ácido cítrico o
Ciclo de los ácidos tricarboxílicos
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Es una ruta metabólica, es decir, una sucesión de reacciones
químicas, que forma parte de la respiración celular en todas las
células aeróbicas
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les
Las reacciones se llevan a acabo en la mitocondria, donde se oxidan los acetatos
e- con liberación de .
Grupo de enzimas mitocondria que oxidan Acetil CoA a partir del piruvato hasta CO2 y H2O.
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Su regulación responde a las necesidades energéticas de la célula.
Se genera en condiciones aeróbicas
El acetil CoA se oxida rápidamente y genera: CO2 Energía metabólica en forma de GTP (eq
ATP) a
Moleculas energeticas reductoras (NADH y FADH2).
GTP; El guanosín trifosfato. NADH; Nicotinamida Adenina Dinucleótido + Hidrógeno FADH2; Flavin adenin dinucleotido
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Membrana mitocondrial
interna.
Cuatro complejos;
El complejo I (complejo
NADH deshidrogenosa).
El complejo II (complejo
succinato
deshidrogenosa).
El complejo III (complejo
citocromo bc).
El complejo IV (citocromo
oxidasa).
A.
B.
C.
D.
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Controladada :
Proteínas de transporte de
membrana interna;
Translocalizador ADP-ATP ( antiporte
ADP/ATP), (nucleótido translocasa
o ATP translocasa): proteína responsable del
intercambio 1:1 de ATP
intramitocondrial por ADP
producido en el citoplasma
Translocasa de fosfato: el transporte de H2PO4- junto
con un protón se producen por
simporte H2PO4-/H+
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Subunidad Fo: canal de protones.
Subunidad F1: actividad catalítica
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Es una vía anfibólica: - Anabólica: provee precursores para reacciones
síntesis
- Catabólica: Se procesasn los combustibles por oxidación del Acetil CoA
de
Es la vía final común del catabolismo de la Glucosa, proteínas y los AG.
Es fuente importante de sustratos para la biosíntesis de diversos compuestos:
Succinil CoA: Porfirina (tipo proteina) Oxaloacetato y - cetoglutarato: algunos aa.
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Para proveer energia
Provee intermediarios de 4 y 5 carbonos para una gran variedad de productos
Para reemplazar los intermediarios que se remueven (mecanismos anapleroticos)
Anapleroticos; Dan oxalacetato, malato y alfacetoglutarato al ciclo de Krebs
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Via final del catabolismo de Carbohidratos, Lipidos y proteinas.
Puede estudiarse en tres etapas:
1. Formacion de A
Acetil coenzima
2. Oxidacion de la acetil coenzima A Transferencia de electrones y fosforilacion oxidativa
3.
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+ CoASH
Piruvato deshidrogenasa
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Previamente a su entrada al ciclo de Krebs, los esqueletos carbonatados de los lipidos, carbohidratos y algunos aminoacidos deben degradarse hasta acetilcoenzima A.
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A partir del proceso de la glicolisis el piruvato debe oxidarse para producir Acetilcoenzima A y CO2 por accion del complejo enzimatico Piruvato deshidrogenasa (PDH) formado por tres enzimas localizadas en las mitocondrias de los eucariotas y en el citosol de los procariotas
El complejo PDH es un ejemplo de complejo multienzimatico en el cual una serie de intermediarios quimicos se mantienen unidos a las enzimas mientras se trasnforma un substrato
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La reaccion general catalizada por la piruvato
deshidrogenasa es una descarboxilacion oxidativa
irreversible, donde se remueve el grupo carboxilo del
piruvato en forma de CO2
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Participan en el mecanismo la reaccion:
5 cofactores 4 derivados de vitaminas
de
La regulacion de este complejo enzimatico, lo que permite un flujo bien regulado se lleva a cabo por:
modificacion covalente regulacion alosterica
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En cada ciclo entra un grupo acetilo como Acetil CoA (2C) y salen 2 CO2.
Una molecula de oxaloacetato se convierte en citrato y se regenera el oxaloacetato
Ocho pasos son oxidaciones y esta energia se conserva en forma de coenzimas reducidas NADH+ y FADH2.
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• En cada paso por el ciclo de krebs el acetil-CoA dona su grupo acetilo al oxaloacetato (4C) para formar Citrato (6C)
•El citrato se transforma en iso-citrato (6C)
•El isocitrato se deshidrogena y pierde CO2 para formar cetoglutarato (5C)
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•El cetoglutarato pierde otra molecula CO2 y se convierte en succinato (4C).
• El succinato sufre tres reacciones enzimaticas y se convierte en oxaloacetato para recomenzar el ciclo.
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En cada ciclo se genera
•ATP ( paso de succinil- CoA a succinato)
• las 4 oxidaciones brindan paso de electrones por medio del NADH y FADH2 por lo que se puede formar gran numero de moleculas de ATP.
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El paso de NADH al O2
2 electrones del permite la
formacion de 2.5 ATP.
El paso de 2 electrones FADH2 al O2 produce 1.5 ATP.
del
Para el ciclo completo se puede calcular un rendimiento de 32 ATP por cada molecula de glucosa
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Balance energetico:
1 3 1
ATP NADH FADH
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• De Glucosa a piruvato • Oxidación de piruvato(2x3)
8 ATP 6 ATP
24 ATP • Ciclo del ácido cítrico (2x12)
Total Bruto Inversión de Total Bruto
38 ATP -2 ATP ATP 36 ATP
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1 FADH2
1 NADH
1 Acetil CoA
1 acil CoA (2 C menos)
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Formación de Acetil CoA sobre deshidrogenasa.
piruvato
Citrato sintetasa.
Isocitrato deshidrogenasa.
α - cetoglutarato deshidrogenasa.
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Fluoroacetato (acumulación de citrato)
Arsenito y Mercurio (acumula α - cetoglutarato)
Malonato (inhibe a la succinato deshidrogenasa)
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Integracion de las macromoleculas al Ciclo de Krebs:
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Krebs: Integracion de las macromoleculas al Ciclo de