7/21/2019 20300189 Ciclo de Krebs.

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Universidad autnoma de ChiapasFacultad de ciencias qumicas

Campus IV

BIOQUIMICA

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Ciclo de Krebs

"squema did4ctico del ciclo del 4cido ctrico.

"l ciclo de #re5s 6tam5i7n llamado ciclo del 4cido ctrico o ciclo de los 4cidostricar5o8licos9 es una ruta meta5lica: es decir: una sucesin de reacciones qumicas:que ;orman parte de la respiracin celular en todas las c7lulas aero5ias: aquellas queutili protenas ;recuentemente se divide en

tres etapas: de las cuales el ciclo de #re5s supone la se=unda. "n la primera etapa loscar5onos de estas macromol7culas dan lu=ar a mol7culas de acetil@CoA de doscar5onos: e inclu>e las vas cata5licas de amino4cidos 6p. e. desaminacin o8idativa9:la 5eta o8idacin de 4cidos =rasos > la =luclisis. a tercera etapa es la ;os;orilacino8idativa: en la cual el poder reductor 6*A!- > FA!-/9 =enerado se emplea para lasntesis de A+) se=?n la teora del acoplamiento quimiosmtico.

"l ciclo de #re5s tam5i7n proporciona precursores para muchas 5iomol7culas: comociertos amino4cidos. )or ello se considera una va an;i5lica: es decir: cata5lica >ana5lica al mismo tiempo.

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Reacciones del ciclo de Krebs

"l ciclo de #re5s tiene lu=ar en la matri< mitocondrial en eucariotas.

"l acetil@CoA 6Acetil Coen dos CO/: por lo que el 5alance neto del ciclo es,

Acetil@CoA D E *A!D D FA! D '!) D )i D E -/O CoA@%- D E 6*A!- D -D9 DFA!-/ D '+) D / CO/ D E -D

os dos car5onos del Acetil@CoA son o8idados a CO/: > la ener=a que esta5aacumulada es li5erada en ;orma de ener=a qumica, '+) > poder reductor 6electronesde alto potencial9, *A!- > FA!-/. *A!- > FA!-/ son coen

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capaces de unirse a en un CO/."l acetil@CoA reacciona con una mol7cula de o8aloacetato 6 car5onos9 para ;ormarcitrato 6 car5onos9: mediante una reaccin de condensacin.A trav7s de una serie de reacciones el citrato se convierte de nuevo en o8aloacetato.!urante estas reacciones: se su5straen / 4tomos de car5ono del citrato 6C9 para daro8alacetato 6C9 dichos 4tomos de car5ono se li5eran en ;orma de CO/"l ciclo consume netamente 0 acetil@CoA > produce / CO/. +am5i7n consume E *A!D> 0 FA!: produciendo E *A!- D E -D > 0 FA!-/.

"l rendimiento de un ciclo es 6por cada mol7cula de piruvato9, 0 '+): E *A!-: 0FA!-/: /CO/.

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Cada *A!-: cuando se o8ide en la cadena respiratoria: ori=inar4 /: mol7culas de A+)6E 8 /: N J:9: mientras que el FA!-/ dar4 lu=ar a 0: A+). )or tanto: J: D 0: D 0'+) N 02 A+) por cada acetil@CoA que in=resa en el ciclo de #re5s.Cada mol7cula de =lucosa produce 6va =luclisis9 dos mol7culas de piruvato: que a suve< producen dos acetil@CoA: por lo que por cada mol7cula de =lucosa en el ciclo de

#re5s se produce, CO/: / '+): *A!-: / FA!-/ total /2 A+).

Regulacin

Muchas de las en un indicador del nivelener=7tico de la c7lula. "ntre estas ene el compleo de la piruvatodeshidro=enasa que sintetiora de las vas cata5licas conver=en en el ciclo de #re5s: como muestra eldia=rama. as reacciones que ;orman intermediarios del ciclo se conocen comoreacciones anaplerticas.

"l ciclo de #re5s contitu>e la se=unda etapa del cata5olismo de car5ohidratos. a=luclisis rompe la =lucosa 6 car5onos9 =enerando dos mol7culas de piruvato 6Ecar5onos9. "n eucariotas el piruvato se despla

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;os;ato > =liceraldehdo@E@;os;ato: por la =luconeo=7nesis 6ruta ana5lica9. "n mu>diversos teidos: especialmente en m?sculo cardaco: los 4cidos =rasos son de=radadosen la matri< mitocondrial mediante sucesivos ciclos de 5eta o8idacin que li5eranunidades de acetil@CoA: que pueden incorporarse al ciclo de #re5s. "n ocasiones: elciclo de #re5s puede rendir propionil@CoA 6E car5onos9: que puede emplearse para la

sntesis de =lucosa en la =luconeo=7nesis hep4tica.

"l ciclo de #re5s siempre es se=uido por la ;os;orilacin o8idativa. "ste proceso e8traela ener=a en ;orma de electrones de alto potencial de las mol7culas de *A!- >FA!-/: re=enerando *A!D > FA!: =racias a lo cual el ciclo de #re5s puede continuar.os electrones son trans;eridos a mol7culas de O/: rindiendo -/O. )ero estatrans;erencia se reali

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Gluclisis

a gluclisiso =licolisis 6del =rie=o =l>cos, a

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a =luclisis es una de las vas m4s estudiadas: > en los li5ros de te8tos =eneralmente sele encuentra dividida en dos ;ases, a primera de =asto de ener=a: > la se=unda ;ase:que o5tiene ener=a.

a primera ;ase consta en trans;ormar una mol7cula de =lucosa en dos mol7culas de

=liceraldehdo @una mol7cula de 5aa ener=a@ mediante el uso de / A+). "sto permiteduplicar los resultados de la se=unda ;ase de o5tencin ener=7tica. "n la se=unda ;ase:el =liceraldehdo se trans;orma en un compuesto de alta ener=a: cu>a hidrlisis =enerauna mol7cula de A+): > como se =eneraron / mol7culas de =liceraldehido: se o5tienenen realidad dos mol7culas de A+). sta o5tencin de ener=a se lo=ra mediante elacoplamiento de una reaccin ;uertemente e8er=nica despu7s de una levementeender=nica. ste acoplamiento ocurre una ve< mas en esta ;ase: =enerando dosmol7culas de piruvato. !e 7sta manera en la se=unda ;ase se o5tienen mol7culas deA+).

Reaccina reaccin =lo5al de la =luclisis es,

Reaccin global de la gluclisis

D

"l ATP6Adenosn tri;os;ato9 es la ;uente de ener=a universal de la c7lula. *A!-> -D: otor=an la capacidad de reducirotros compuestos pertenecientes a

otras vas meta5licas: o 5ien para sinteti

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"n or=anismos aer5icos: el piruvato se=uir4 o8id4ndose por la en el ciclo de #re5s: creando intermediarios como *A!D> FA!. "stosintermediarios no pueden cru por lo tanto: utili el shuttle =licerol@E@;os;ato. os

intermediarios lo=ran entre=ar sus equivalentes

al interior de la mem5ranamitocondrial: > que lue=o pasar4n por la cadena de transporte de electrones: la cual losusar4n para sinteti

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a primera reaccin de la =luclisis es la ;os;orilacin de la =lucosa: para activarla6aumentar su ener=a9 > as poder utili

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ste es un paso importante: puesto que aqu se de;ine la =eometra molecular quea;ectar4 los dos pasos crticos en la =luclisis, "l pr8imo paso: que a=re=ar4 un =rupo;os;ato al producto de esta reaccin: > el paso : cuando se creen dos mol7culas de=liceraldehido que ;inalmente ser4n las precursoras del piruvato.0

"n esta reaccin: la 'lucosa@@;os;ato se isomeri

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E. Fos;orilacin de la ;ructosa @;os;atoen el car5ono 0: con =asto de un A+): a trav7sde la en

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condiciones intracelulares la ener=a li5re es pequea de5ido a la 5aa concentracin delos sustratos: lo que permite que esta reaccin sea reversi5le.0

.to Paso& #riosa fosfato iso+erasa

)uesto que slo el 'liceraldehdo@E@;os;ato puede se=uir los pasos restantes de la=luclisis: la otra mol7cula =enerada por la reaccin anterior 6!ihidro8iacetona@;os;ato9es isomeri

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"sta reaccin consiste en o8idar el =liceraldehdo@E@;os;atoutili los electrones del enlace C@-@ para dar comoresultado una mol7cula de *A!- de car=a neutra.

0+o Paso& osfoglicerato quinasa

"n este paso: la en J de la 'luclisis nos muestran un caso de acoplamiento de reacciones:donde una reaccin ener=7ticamente des;avora5le 6paso 9 es se=uida por una reaccinmu> ;avora5le ener=7ticamente 6paso J9 que induce la primera reaccin. "n otras

pala5ras: como la c7lula se mantiene en equili5rio: el descenso en las reservas de 0:E5i;os;o=licerato empua a la en

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K. %e isomeriza el E@;os;o=licerato procedente de la reaccin anterior dando /@;os;o=licerato: la en

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pasa al interior de la mitocondria: perdiendo CO/> un electrn que o8ida el *A!D: quepasa a ser *A!- m4s -D> =anando un CoA@%- 6coen