CICLO de KREBSMicrosoft Office PowerPoint (3)

8/19/2019 CICLO de KREBSMicrosoft Office PowerPoint (3)

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CICLO DE KREBS

Dra. Q.F. DORS YUPANQUISICCHA


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• La respiración celular es un complejoproceso de reacciones químicas quetienen como fnalidad la obtención deenergía, a partir de compuestosorgánicos como la glucosa. Constade diversas ases, pero la mayor

cantidad de nucleótidos con valorenergético se obtiene en la ase de lallamada respiración celular o ciclo de

rebs.


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HISTORIA

• !l ciclo toma su nombre en "onor delcientífco anglo#alemán $ans %dolrebs, que propuso en &'() loselementos clave de la rutametabólica. *or este descubrimientorecibió en &'+( el *remio obel de

-edicina.


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• !l ciclo de Krebs conocido también como ciclode los ácidos tricarbo/ílicos o ciclo del ácidocítrico0 es un ciclo metabólico de importanciaundamental en todas las células que utili1ano/ígeno durante el proceso de respiracióncelular. !n estos organismos aeróbicos, el ciclode rebs es el anillo de conjunción de las rutasmetabólicas responsables de la degradación y

desasimilación de los carbo"idratos, las grasas ylas proteínas en an"ídrido carbónico y agua, conla ormación de energía química.


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• !l ciclo de rebs es una rutametabólica anfbólica, ya queparticipa tanto en procesoscatabólicos como anabólicos. !steciclo proporciona muc"osprecursores para la producción de

algunos aminoácidos, como porejemplo el cetoglutarato y elo/alacetato, así como otras

moléculas undamentales para la


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RESPIRACIN CELULAR


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• -ediante la respiración celular, elácido pir2vico ormado en laglucólisis se o/ida completamente aC34 y agua en presencia de o/ígeno.5e desarrolla en dos etapassucesivas6 el ciclo de rebs y la

cadena respiratoria, asociada a laosorilación o/idativa.


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L3C%L78%C79 :!L C7CL3 :! ;!


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• La cadena respiratoria acontece enlas crestas mitocondriales, donde seencuentran las en1imas necesarias y

específcas que permiten elacoplamiento energético y latranserencia de electrones. *ara

este proceso se necesita o/ígeno enla célula.


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• Lo primero que ocurre tras la glucólisis es que el ácidopir2vico pasa desde el citoplasma a la matri1 mitocondrial,atravesando las membranas. !l ácido pir2vico sure unao/idación, se libera una molécula de C34 y se orma ungrupo acilo C$(#C30. !n esta reacción se orma unamolécula de %:$. Como en la glucólisis el producto fnaleran dos moléculas de ácido pir2vico, lógicamente seormarán a"ora dos de %:$ por cada molécula de glucosa.

Cada grupo acilo se une a un Coen1ima % y se orma

acetilCoen1ima%. !n este momento empie1a el ciclo derebs.


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• 3bjetivos del Ciclo de rebsLos objetivos del Ciclo derebsson6> 3/idar acetil?Co% a C34> @enerarequivalentes de reducción %:$ y A%:$40.>5uministrar intermediarios para la síntesis de otros

compuestos %minoácidos, Bcidos grasos, Colesterol,@luconeogénesis, *orfrinas0.> incular derivados deaminoácidos al proceso terminal de o/idación. 4.Coen1ima % Co%0La coen1ima %, cuya unción esactivar ácidos grasos y transportar grupos acilo esta

compuesta por6> %denosina> %cido pantoténico>Cisteína $4 C C $C C C $ 3 3 $4 3 C$( C$(C C$ 3 $4C $ C 3 * 3 * 3 C C$ C$ C C$4 C C$ $43$ 3$ 3 3$ $ 3 3$ $4 $3 * 3 C$ C 5$ 3$ 3 C 3$


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• C3:!5%C79> La reacción inicial del Ciclo de 3rebs es la condensación del $ (C C o/alacéticoaceptor de G # 5#Co% carbonos0 con elabastecedor, %cetil#Co% Coen1ima % %cetil

Coen1ima % 4 carbonos0 para ormar un ácido 33 3$ tricarbo/ílico de H carbonos, $4 C C C 3$ácido cítrico. $3 C C $3 C C$4> La en1ima quecatali1a la 3 3 $3 C$4 C 3$ reacción es la acetil#

Co% 6 C 3 3/alacético o/aloacetato C#acetiltranserasa, 3 usualmente conocida comoCítrico citrato sintasa o en1ima condensadora delcitrato.


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• *reparación para la primera descarbo/ilación>La posición del grupo 3$ en 3 3$ el ácidocítrico no permite la C o/idación sin riesgo de$3 C C$4 romper el enlace ormado C 3$ enla condensación, por tal $3 C C$4 ra1ón mesnecesario 3 cambiar la posición del 3$ y 3transormar el cítrico en Cítrico isocítrico. 3$>La en1ima encargada de 3 C esta reacción esla citrato 3 C$ C$4 isocitrato0 "idro#liasa !CG.4.&.(, com2nmente C C$ C 3 conocidacomo aconitasa $3 3$ $3 7socítrico


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• *rimera descarbo/ilación 3$> !lácido isocítrico es 3 C o/idado por%:I, con 3 C$ C$4 eliminación de

un átomo C C$ C 3 %:I decarbono en orma de $3 3$ $3 C34.7socítrico> La reacción es catali1ada

%:$ I $I por la en1ima isocitrato 6$4 3 C34 %:I o/idoreductasa $3C C C C C 3$ $4 decarbo/ilanate0, 3

3 com2nmente conocida#


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• 5egunda descarbo/ilación> !l # cetoglutárico eso/idado por %:I, con eliminación de un átomo 3 decarbono en orma de C34. La $4 $3 C C 3$ o/idacióngenera sufciente energía C C C Co%5$ para la

ormación de un tioéster $4 %:I entre el producto deo/idación y la 3 3 coen1ima % .> La reacción escatali1ada por el #cetoglutárico complejo en1imático 4#o/oglutarato 3 des"idrogenasa transerente de $4succinato0. Consiste de tres en1imas6 $3 C C %:$ I

$I !& ala#cetoglutarato C C 5 #Co% des"idrogenasa,!C &.4.G.40, !4 $4 C34 di"idrolipoil transsuccinilasa,!C 3 5uccinil#Co% 4.(.&.H&0 y !( di"idrolipoildes"idrogenasa, !C &.J.&.G0


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• 5egunda descarbo/ilación> !l # cetoglutárico eso/idado por %:I, con eliminación de un átomo 3 decarbono en orma de C34. La $4 $3 C C 3$ o/idacióngenera sufciente energía C C C Co%5$ para la

ormación de un tioéster $4 %:I entre el producto deo/idación y la 3 3 coen1ima % .> La reacción escatali1ada por el #cetoglutárico complejo en1imático 4#o/oglutarato 3 des"idrogenasa transerente de $4succinato0. Consiste de tres en1imas6 $3 C C %:$ I

$I !& ala#cetoglutarato C C 5 #Co% des"idrogenasa,!C &.4.G.40, !4 $4 C34 di"idrolipoil transsuccinilasa,!C 3 5uccinil#Co% 4.(.&.H&0 y !( di"idrolipoildes"idrogenasa, !C &.J.&.G0


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• ;ecuperación del aceptor &> La recuperación delaceptor se reali1a de acuerdo con el modelogeneral de o/idación, por lo tanto 3 el primer pasoes la ormación de $3 $4 C C Kbiquinona un doble

enlace en una o/idación C C 3$ A%: dependientedel A%:. !l producto $4 ormado es el ácidoumárico 3> La reacción es catali1ada por la5uccinico succinato 6 ubiquinona 3 o/idoreductasa

!C &.(.+.&0 una $ Kbiquinol avoproteina A%:0,que contiene $3 C C A%:$4 C C 3$ centros dea1ure y "ierro. 5e $ conoce tambien con elnombre 3 de scuccinico des"idrogenasa. Aumárico


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• ;ecuperación del aceptor 4> !n el segundo paso se"idrata el umárico para 3 dar ácido málico. $3 $ C C$4 3 C C 3$> La reacción es 3 $ catali1ada por lamalato "idroliasa ormadora 3 de umarato0 C $4 C 3$

!C G.4.&.4 , también $3 C$ C conocida 3$ 3 comoumarato -álico "idratasa &(. ;ecuperación del aceptor(> La recuperación del aceptor termina 3 $4 mediantela o/idación del $3 C C$ C C 3$ %:I ácido málico a3$ 3 o/alacético, en una reacción dependiente de 3

-álico %:I. C $4 C 3$> La reacción es catali1ada $3C C %:$ I $I por la malato 6 %:I 3 3o/idorreductasa !C 3/alacético &.&.&.()0, tambiénconocida como malato des"idrogenasa.


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• Complejo 7> !s conocido como %:$ 6Kbiquinona M reductasa.> !sta compuestopor &H o más cadenas polipeptídicas.> Fiene

A- como grupo prostético.> *resenta de +a J centros errosulurados Ae M 50.> !s elcomplejo más grande de la cadenarespiratoria.# *uede ser in"ibido por6# %mital

barbit2rico0, ;otenona producto vegetaltó/ico.0> La Kbiquinona puede estarinsertada en el complejo,o estar li bre


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• Complejo 77> ;ecibe el nombre de5uccinato 6 KN M reductasa.> !s la2nica en1ima del ciclo de rebs unida

a la membrana mitocondrialinterna.> Consta de > G cadenaspolipeptídicas. > & citocromo.# > Kna

molécula de A%: como grupoprostético. > 4 a ( centros Ae M 5$emo N N$4 4$I A%: A%:$4

5uccinato Aumarato I 4$I


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• Complejo 777> 5e conoce comoKbiquinona 6 citocromo c reductasa.>Contiene 4 tipos distintos de

citocromo b.> 5u unción es transerirlos equivalentes de reducción desdela Kbiquinoina "asta el citocromo c.>

!l complejo es in"ibido por laantimicina co/ co/ 4$I 4$I credcred N$4 N N$4 N N N$4 N & e# N# &

e# 4$I


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• Complejo 7> 5e conoce comocitocromo c o/idasa. G cred G $I;ecibe los electrones del citocromo c.

G co/> !l citocromo c o/idasaalmacena los electrones paracederlos después al o/igeno. G e#> !l

complejo 7 puede ser in"ibido por6Cu > Cianuro C#0 Ae > 5$4 Cu Ae >C3 G $I I 34 > %1ida (#0 4 $4 3 G

$I


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• Kbiquinona> 5u unción es recoger electrones delos complejos 7 y 77> !s liposoluble, por lo quepuede despla1arse por el interior de las doblesmembranas lipídicas, para llegar al complejo 777.#

*uede ser reversiblemente reducida o pasar porestados de semi reducción6 > KN Kbiquinona0 >KN$ 5emiquinona0 > KN$4 Kbiquinol0.> 5e puedeencontrar libre o asociada a proteínas.#> Fiene una

cadena lateral isoprenoide6 > nO H#J enmicrorganismos . 3 C$( $4 C $ > nO&P N&P0 enmamíeros C C $C C 3 C C C$4 C$( $(C C C H # &P$(C 3 3


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• Citocromos> 5on componentes de la cadenarespiratoria.# > b > c > C& presenta movilidada través de la membrana llevando electronesdel complejo 777 al complejo 7 > a > a(> 5onproteínas transportadoras de electrones>Contienen un grupo "emo que puede estaro/idado o reducido.> o pueden ser o/idadaspor el o/igeno molecular, e/cepto elcitocromo a(. !s el 2nico que puede cederelectrones al o/igeno.> Los citocromos act2anen orma secuencial


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• Aormación de %F*> !l proceso de osorilacióndel %:* para ormar %F* se reali1a a e/pensasde la llamada uer1a protomotri1 que esgenerado por un gradiente de protones através de la membrana interna de lamitocondria.> Los complejos de la cadenarespiratoria bombean protones de la matri1mitocondrial al espacio inter membrana.> Losprotones regresan a la matri1 gracias a la %F*sintasa, en1ima que aprovec"a la uer1aprotomotri1 para ormar el %F*.

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