de obstetricia facultad:
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UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS
ESCUELA PROFESIONAL DE OBSTETRICIA
FACULTAD: MEDICINA HUMANA Y CIENCIAS DE LA SALUR
MONOGRAFÍA
“Ciclo de Krebs”
Presentados por:
ARANDA VARGAS JENNIFER GUTIERREZ CONDOR XIOMARA HERRERA CHIRI MILENA LEO TAPIA BRENDA RAMOS PUGLISEVICH TATIANA ROSARIO LOY ZAYDA SUYON OLIVA GREYSS TAPIA RAMIREZ JOHANA TORIBIO SANCHEZ DESSIRE
Asignatura: Biología General
Ciclo : “ I “ I I
Docente: Eward Aquije
Lima, Julio 2016
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ÍNDICE
CAPÍTULO I
MARCO TEÓRICO: INTRODUCCION, CONCEPTO Y CARACTERÍSTICAS
1.1. Introducción……………………………………………………………………….1.2. Concepto………………………………………………………………………….1.3. Propósito…………………………………………………………………………..1.4. ¿Dónde Ocurre?.........................................................................................
CAPÍTULO II
DEFINICION: SECUENCIAS DEL ACONTECIMIENTO2.1. Definición……………………………………………………………………………2.2. Estadio I……………………………………………………………………………..2.3. Estadio II…………………………………………………………………………….2.4. Estadio III……………………………………………………………………………
CAPÍTULO III
PASOS Y SU EFECTO DE INHIBICION DEL CICLO
3.1. Pasos………………………………………………………………………………..3.2. Efectos de Inhibición del Ciclo……………………………………………………
CAPÍTULO III
ECUACION GENERAL DE LA VIA Y SUS ETAPAS
4.1. Ecuación……………………………………………………………………………4.2. Reacción 1: Citrato Sintasa (Oxalacetato a citrato)……………………………4.3. Reacción 2: Aconitasa (Citrato a Isocitrato)…………………………………….4.4. Reacción 3: Isocitrato Deshidrogenasa (Isocitrato a Oxoglutarato)…………..4.5. Reacción 4: A-cetoglutarato Deshidrogenasa (Oxoglutarato a Succinil-CoA)4.6. Reacción 5: Succinil-CoA sintetasa (Succinil-CoA a succinato)………………4.7. Reacción 6: Succinato deshidrogenasa (Succinato a fumarato)……………...
Conclusiones…………………………………………………………………………… Bibliografía………………………………………………………………………………
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CAPÍTULO I.
MARCO TEÓRICO: PROPOSITO, CONCEPTO Y CARACTERÍSTICAS
1.1. Introducción
El ciclo de Krebs, es también llamado ciclo del ácido
cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos, su
nombre es descubierto por, Hans Adolf Krebs, un
bioquímico alemán premiado con el Nobel en el
1953.
En células eucariotas se realiza en la mitocondria.
En las procariotas, el ciclo de Krebs se realiza en el
citoplasma, específicamente en el cito sol.
Esta via metabólica es la tercera etapa de la
respiración celular, el proceso de producción de energía en las células.
Conforma parte de la respiración aerobia, es decir, se realiza en presencia de
oxígeno y se desarrolla entre los procesos de glicolisis y cadena respiratoria. Su
fin es la obtención de NADH, una molécula con poder reductor, que se utiliza
para la producción de ATP mediante la cadena respiratoria.
En organismos aeróbicos, el ciclo de Krebs es parte de la vía catabólica que
realiza la oxidación de glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos hasta producir
CO2, liberando energía en forma utilizable (poder reductor y GTP).
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1.2. Concepto.
El ciclo de Krebs es una ruta metabólica
anfibólica, ya que participa tanto en
procesos catabólicos como anabólicos.
Este ciclo proporciona muchos
precursores para la producción de
algunosaminoácidos, como por ejemplo
el cetoglutarato y el oxalacetato, así
como otras moléculas fundamentales
para la célula.
El ciclo toma su nombre en honor del
científico anglo-alemán Hans Adolf
Krebs, que propuso en 1937 los elementos clave de la ruta
1.3. Propósito
El ciclo Krebs tiene esel medio más importante del metabolismo, en primer
lugar, en organismos aerobicos (u organismos respiradores q utilizen un aceptor
final de electrones distinto q el O2, pero q tengan, en fin, cadena de transporte
activa), a partir de acetil-CoA y mediante este ciclo pueden obtenerse
coenzimas reducidas (NADH y QH2 o FADH2) q luego pueden descargarse en
cadena respiaratorio propulsando la fosforilacion oxidativa. Es decir, si bien se
genera por acetil.CoA q ingresa a esta ruta 1 ATP o GTP, se generan ademas
un nivel considerable de poder reductor, 3 NADH y un FADH2 o QH2. por acetil-
CoA.
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De hecho, si consideramos la cantidad de ATP global q se genera en la
respiracion aerobica a partir de glucosa respecto al obtenido durante la glicolisis
y la descarboxilacion del piruvato, vemos q la mayor parte de este proviene de
las coenzimas reducidas durante el ciclo de Krebs
- En el ciclo, se generan intermediarios, como el alfa-cetoglutarato y el
oxalacetato, precursores de otras moleculas organicas, como aminoacidos
(aspartato, asparagina, glutamato, glutamina, arginina, prolina, lisina) y bases
nitrogenados (pirimidinas), q en definitiva aportan a la sintesis de
macromoleculas (proteinas y acidos nucleicos, respectivamente).
1.4. ¿Dónde Ocurre?
El Ciclo de Krebs se produce
en condiciones aeróbicas en
la MATRIZ MITOCONDRIAL
ubicada en la Membrana
Interna de las Mitocondrias.
La Glucólisis se produce en
condiciones Anaeróbicas en
el HIALOPLASMA de la
Célula.
La Fosforilación Oxidativa se
produce en condiciones Aeróbicas en los OXISOMAS o Partículas de Racker
que se ubican en el lado interno de las Crestas Mitocondriales.
CAPÍTULO II
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DEFINICION: SECUENCIAS DEL ACONTECIMIENTO
2.1. Definición
Su secuencia de los acontecimientos en la respiración celular son:
GlucólisisEl primer paso de la respiración celular es la glucólisis, en el que la glucosa de
los alimentos de hidratos de carbono se divide, o divididos, en las moléculas de
ácido pirúvico. La energía de los azúcares como la fructosa se reunió en la
glucólisis. Este paso se produce en el citoplasma de la célula y no requiere
oxígeno se produce en ambas reacciones aeróbicas (con oxígeno) y
anaeróbicos (sin oxígeno). Una vez que la glucosa ha sido asignada para
diversas enzimas, el resultado es el ácido pirúvico o piruvato, y una ganancia de
dos moléculas de ATP y dos moléculas de NADH. NADH es dinucleótido de
adenina nicotinamida, una molécula rica en energía. El piruvato a continuación,
pasa a la siguiente etapa.
Ciclo de Krebs
El ciclo de Krebs es una cadena compleja de reacciones químicas en la célula
que produce más energía. En este ciclo (un proceso aeróbico), las piruvato se
desplaza desde el citoplasma de la célula (la parte de la célula dentro de la
membrana), en la mitocondria, un orgánulo de membrana cerrado encuentran
dentro de la célula. Incluso en este caso, las enzimas van a trabajar en estas
moléculas. Uno de carbono y dos átomos de oxígeno se eliminan de cada uno,
y dos de carbono es un producto de azúcar, llamados acetil CoA o acetil
coenzima A. Este azúcar pasa a través del ciclo de Krebs varias veces hasta
que se oxida completamente. El resultado de este ciclo es una ganancia de
ocho moléculas de NADH, FADH2 dos moléculas, cuatro moléculas de dióxido
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de carbono y otros dos moléculas de ATP. NADH y FADH 2 moléculas son
productores de energía, y FADH 2 stands de flavina adenina dinucleótido.
Cadena de transporte de electrones
La mayor parte de la energía producida en la respiración celular de ATP se
produce en la cadena de transporte de electrones, que es una secuencia de
proteínas que se encuentran en la mitocondria. Estas proteínas producen agua
que pasa electrones a lo largo de la cadena. Cuando el hidrógeno en el agua
pasa a lo largo de la cadena, está en contacto con la membrana de la
mitocondria; esta fricción produce ATP. Este paso produce alrededor de 34
moléculas de ATP. Parte de la energía se utiliza en este proceso, al mismo
tiempo, de modo que la ganancia neta de ATP en la respiración celular es de 36
moléculas de ATP por molécula de glucosa. Al final de la respiración celular, por
lo tanto, la célula gana 36 moléculas de ATP por molécula de glucosa a ser
utilizados para producir energía.
2.2. Estadio I
a. Condensación :b. 2carbonos +4 carbonos= 6 carbonos
2.3. Estadio II
a.- Somerización: Las enzimas aconltasa generando el compuesto alcohólico secundario
isocitrato, comprende sus reacciones sucesivamente deshidratación e
hidratación, el citrato se deshidrata saliendo agua para formar el cis –aconitato
en hidratación entra agua para formar isocitrato en ambas participa el enzima
aconitasa.
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Dos pasos deshidratación y luego rehidratación
Descarbolizacion oxidativa 6 carbonos a 5 carbono
Descarbolizacion oxidativa5 carbonos a 4 carbonos
Fosforilación a nivel del sustrato
Sustancias en las células se produce a través de una serie de transformaciones
químicas sucesivas , en la primera de estas reacciones se forma un
compuestos intermedio el cual pasa a la siguiente etapa para dar otro producto
intermedio que a su vez sufrirá la próxima reacción . Esta secuencia ordenada
el nombre de vías moléculas.
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2.4. Estadio IIIa. Oxidaciónb. hidratación
CAPÍTULO IIIPASOS Y SU EFECTO DE INHIBICION DEL CICLO
3.1. Pasos
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1. El acetil CoA reacciona con oxalacetato formando citrato
Condensación: 2 Carbonos + 4 carbonos = 6 Carbonos
2. El Isocitrato se descarboxila formando el alfa-cetoglutarato
Descarboxilación oxidativa 6 carbonos a 5 carbonos.
3. El alfa cetoglutarato se descarboxila formando Succinil CoA
Descarboxilación oxidativa 5 carbonos a 4 carbonos
3.2. Efectos de Inhibición del Ciclo
Aumento de intermediarios que se producen antes del lugar de la Inhibición y
disminución formadas después del bloqueo.
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El bloqueo se da en la reproducción de ATP y equivalentes reductores como
NADH y FADH.
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CAPÍTULO IIIECUACION GENERAL DE LA VIA Y SUS ETAPAS
4.1. Ecuación:
Acetil-CoA + 3 NAD+ + GDP + Pi + 2H2O
CoA + 2 CO2 + 3 NADH + FADH2 + GTP + 3H+
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4.2. Reacción 1: Citrato Sintasa (Oxalacetato a citrato)
Comienza enzima, activa el acetil-CoA para hacerlo afín a un centro carbonoso
del oxalacetato. Como consecuencia de la unión entre las dos moléculas,
el grupo tioéster (CoA) se hidroliza, formando así la molécula de citrato.
La reacción es sumamente exoergónica motivo por el cual este paso es
irreversible. El citrato producido por la enzima, además, es capaz de inhibir
competitivamente la actividad de la enzima. Incluso estando la reacción muy
favorecida (porque es exoergónica), la citrato sintasa puede ser perfectamente
regulada. Este aspecto tiene una notable importancia biológica, puesto que
permite una completa regulación del ciclo de Krebs completo, convirtiendo a la
enzima en una especie de marca pasos del ciclo.
4.3. Reacción 2: Aconitasa (Citrato a Isocitrato)
La aconitasa cataliza la isomerización del citrato a isocitrato, por la formación de
cis-aconitato. La enzima cataliza también la reacción inversa, pero en el ciclo de
Krebs tal reacción es unidireccional a causa de la ley de acción de masa: las
concentraciones (en condiciones estándar) de citrato (91%), del intermediario
cis-aconitato (3%) y de isocitrato (6%), empujan decididamente la reacción
hacia la producción de isocitrato.
En el sitio activo de la enzima está presente un clúster hierro-azufre que, junto a
algunos residuos de aminoácidos polares, liga el sustrato. En concreto, la unión
al sustrato se asegura por la presencia de un resto de serina, de arginina, de
histidina y de aspartato, que permiten sólo la unión estereospecifica del citrato
1R, 2S, rechazando la forma opuesta.
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4.4. Reacción 3: Isocitrato Deshidrogenasa (Isocitrato a Oxoglutarato)
La isocitrato deshidrogenasa mitocondrial es una enzima dependiente de la
presencia de NAD+ y de Mn2+ o Mg2+. Inicialmente, la enzima cataliza la
oxidación del isocitrato a oxalsuccinato, lo que genera una molécula de NADH a
partir de NAD+. Sucesivamente, la presencia de un ión bivalente, que forma un
complejo con los oxígenos del grupo carboxilo en posición alfa, aumenta la
electronegatividad de esa región molecular. Esto genera una reorganización de
los electrones en la molécula, con la consiguiente rotura de la unión entre el
carbono en posición gamma y el grupo carboxilo adyacente. De este modo se
tiene una descarboxilación, es decir, la salida de una molécula de CO2, que
conduce a la formación de a-cetoglutarato, caracterizado por dos carboxilos en
las extremidades y una cetona en posición alfa con respecto de uno de los dos
grupos carboxilo.
4.5. Reacción 4: A-cetoglutarato Deshidrogenasa (Oxoglutarato a Succinil-CoA)
Después de la conversión del isocitrato en a-cetoglutarato se produce una
segunda reacción de descarboxilación oxidativa, que lleva a la formación de
succinil CoA. La descarboxilación oxidativa del a-chetoglutarato es muy
parecida a la del piruvato, otro a-cetoácido.
Ambas reacciones incluyen la descarboxilación de un a-cetoácido y la
consiguiente producción de una unión tioéster a alta energía con la coenzima A.
Los complejos que catalizan tales reacciones son parecidos entre ellos.
La a-cetoglutarato deshidrogenasa (o, más correctamente, oxoglutarato
deshidrogenasa), está compuesta de tres enzimas diferentes:
Subunidad E1: las dos cetoglutarato deshidrogenasas.
Subunidad E2: la transuccinilasa.
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(La subunidad E1 y E2 presentan una gran homología con las de la piruvato
deshidrogenasa.)
Subunidad E3: la dihidrolipoamida deshidrogenasa, que es el mismo polipéptido
presente en el otro complejo enzimático.
4.6. Reacción 5: Succinil-CoA sintetasa (Succinil-CoA a succinato)
El succinil-CoA es un tioéster a alta energía (su ?G°' de hidrólisis está en unos -
33.5 kJ mol-1, parecido al del ATP que es de -30.5 kJ mol-1). La citrato sintasa
se sirve de un intermediario con tal unión a alta energía para llevar a cabo
la fusión entre una molécula con dos átomos de carbono (acetil-CoA) y una con
cuatro (oxalacetato). La enzima succinil-CoA sintetasa se sirve de tal energía
para fosforilar un nucleósido difosfato purinico como el GDP.
La energía procedente del tioéster viene convertida en energía ligada a una
unión fosfato. El primer paso de la reacción genera un nuevo intermediario a
alta energía, conocido como succinil fosfato. Sucesivamente, una histidina
presente en el sitio catalítico remueve el fosfato de la molécula glucídica,
generando el producto succinato y una molécula de fosfohistidina, que dona
velozmente el fosfato a un nucleósido difosfato, recargándolo a trifosfato. Se
trata del único paso del ciclo de Krebs en el que se produce una fosforilación a
nivel de sustrato.
El GTP está implicado principalmente en las rutas de transducción de señales,
pero su papel en un proceso energético como el ciclo de Krebs es, en cambio,
esencialmente trasladar grupos fosfato hacia el ATP, en una reacción catalizada
por la enzima nucleósido difosfoquinasa.
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4.7. Reacción 6: Succinato deshidrogenasa (Succinato a fumarato)
La parte final del ciclo consiste en la reorganización de moléculas a cuatro
átomos de carbono hasta la regeneración del oxalacetato. Para que eso sea
posible, el grupo metilo presente en el succinato tiene que convertirse en un
carbonilo. Como ocurre en otras rutas, por ejemplo en la beta oxidación de los
ácidos grasos, tal conversión ocurre mediante tres pasos: una primera
oxidación, una hidratación y una segunda oxidación. Estos tres pasos, además
de regenerar oxalacetato, permiten la extracción ulterior de energía mediante la
formación de FADH2 y NADH.
La primera reacción de oxidación es catalizada por el complejo enzimático de la
succinato deshidrogenasa, la única enzima del ciclo que tiene como aceptor
de hidrógeno al FAD en vez de al NAD+. El FAD es enlazado de modo
covalente a la enzima por un residuo de histidina. La enzima se vale del FAD ya
que la energía asociada a la reacción no es suficiente para reducir el NAD+.
El complejo enzimático también es el único del ciclo que pasa dentro de la
membrana mitocondrial. Tal posición se debe a la implicación de la enzima en
la cadena de transporte de los electrones. Los electrones pasados sobre el FAD
se introducen directamente en la cadena gracias a la unión estable entre la
enzima y el cofactor mismo.
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BIBLIOGRAFÍA
Libro Ciclo de Krebs – Hans Adolf Krebs -> Bioquímico Alemán (Premio
Nobel 1953)
https://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_de_Krebs
http://www.ciclodekrebs.com/
http://www.ciclodekrebs.com/etapas_del_ciclo_de_krebs
http://biologia.laguia2000.com/bioquimica/el-ciclo-de-krebs-paso-a-paso
http://www.medicinabc.com/2012/06/el-ciclo-de-krebs.html
http://cienciasdejoseleg.blogspot.pe/2013/05/resumen-del-ciclo-de-krebs-
y-su-funcion.html