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17/04/2018
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Bioquímica
Facultad de Enfermería
Universidad de la República
ESFUNO
Amalia Ávila
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Respiración
El ciclo de Krebs (ciclo
del ácido cítrico o ciclo
de los ácidos
tricarboxílicos) es una
ruta metabólica, que
conforma la segunda etapa
de la respiración celular
(requiere la presencia de
oxígeno). Implica la
oxidación de las moléculas
de Acetil-CoA provenientes
de las etapas iniciales del
catabolismo de los
diferentes combustibles
metabólicos. En células
eucariotas se realiza en
la matriz mitocondrial.
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Oxidación de piruvato a Acetil-CoA: una
descarboxilación oxidativa
• Reacción catalizada por el complejo Piruvato Deshidrogenasa,
mitocondrial.
• 3 enzimas + 5 coenzimas
Ciclo de Krebs
Succinato
1-Citrato sintasa
2- aconitasa
3- isocitrato
deshidrogenasa
4- complejo alfa-
cetoglutarato
deshidrogenasa
5- Succinil-CoA
sintetasa
6- succinato
deshidrogenasa
7- fumarasa
8- malato
deshidrogenasa
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Balance energético del Ciclo de Krebs
• Ingresos:
– 2 C como grupo acetilo
de la acetil-CoA
• Egresos:
– 2 CO
2
– 1 GTP
– 3 NADH
– 1 FADH
2
• Los carbonos pueden
entrar al CK bajo otras
formas (oxalacetato y alfa-
cetoglutarato a partir de
aspartato y glutamato
respectivamente)
• Cuando las 2 moléculas de piruvato (provenientes de la
glucosa) se oxidan completamente a 6 CO2, los
electrones se transfieren (NADH y FADH2) al O2 y se
sintetizan 36-38 ATP.
• La máxima energía que puede obtenerse de la oxidación
de la glucosa es 2840 kJ/mol
• Conservación del 40% de la energía en condiciones
estándar
• En las condiciones celulares la eficiencia es mayor.
Balance de la oxidación total de la glucosa
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Naturaleza anfibólica del Ciclo de Krebs
Reacciones anapleróticas
• Reacciones que reponen los intermediarios del ciclo que son
consumidos en reacciones biosintéticas.
•La reacción de la piruvato carboxilasa es la más importante en el hígado
y riñón de los mamíferos.
•La piruvato carboxilasa es una enzima reguladora:
•Acetil-CoA modulador alostérico positivo
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1° reacción de
rodeo: síntesis
de PEP
•El transporte de OA al citosol como malato y su posterior oxidación a
OA permite transporte de NADH desde la mitocondria al citosol.
•El consumo de PEP por los pasos siguientes de la ruta impulsa la
reacción de la PEPCK, haciéndola irreversible en las condiciones
intracelulares.
Regulación del Ciclo de Krebs
• El CK solo puede ocurrir en aerobiosis, acoplado a la cadena respiratoria
(reoxidación de NADH y FADH2).
• La regulación del CK se da a dos niveles:
– Entrada de combustible al ciclo
– Control de reacciones clave dentro del ciclo
• El combustible entra al CK principalmente como acetil-CoA, que puede
proceder de:
– Oxidación del piruvato
– Oxidación de ácidos grasos
– Catabolismo de algunos aminoácidos
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Regulación de la producción de acetil-CoA por PDH
• Modulación alostérica
– Acetil-CoA
– [ATP]/[ADP]
– [NADH]/[NAD
+
]
– Ácidos grasos de cadena larga
• Modulación covalente
– El complejo PDH se inactiva por fosforilación
– PDH quinasa / PDH fosfatasa son sensibles a los mismos efectores
alostéricos que la PDH
– PDH quinasa estimulada por ATP, NADH y acetil-CoA
– PDH fosfatasa se activa por Ca
2+
y Mg
2+
• la concentración de Mg refleja la relación ATP/ADP (ATP tiene
mayor afinidad por Mg que ADP)
• Calcio señaliza contración muscular
Regulación de reacciones del CK
• ↑[NADH]/[NAD] => se inhiben deshidrogenasas (acción de masas)
• Acumulación de productos inhibe los 3 pasos limitantes
• El calcio activa IDH y alfa-CGDH
Clase 13 Cadena respiratoria y fosforilacion oxidativa.pdf
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