CARRERA DE ESPECIALIZACION EN
BIOTECNOLOGIA INDUSTRIAL
FCEyN-INTI
Materia de Articulación CEBI_A4
Química Biológica
Docente a cargo:Marta Blanca Mazzetti
CEBI_A4_5a : Metabolismo:Glucolisis, Oxidacion de Acidos grasos, Ciclo de Krebs
METABOLISMO:
Proceso global por el cual los organismo vivientes
adquieren y usan la energía libre para llevar a cabo
sus funciones.
CATABOLISMO
ANABOLISMO
ENERGETICA Y REACCIONES
BIOLOGICAS
CICLO DE KREBS
¿Dónde ocurre el Ciclo de
Krebs?
Funciones principales del Ciclo de Funciones principales del Ciclo de KrebsKrebs::
•Produce casi todo el dióxido de carbono fabricado en los tejidos humanos
•Es la fuente de muchas de las coenzimas reducidas que impulsan la producción del
ATP en la cadena respiratoria
•Dirige el exceso de energía y muchos intermediarios a la síntesis de ácidos grasos•Dirige el exceso de energía y muchos intermediarios a la síntesis de ácidos grasos
•Proporciona algunos de los precursores utilizados en la síntesis de proteínas y de
ácidos nucleicos
•Sus componentes regulan de forma directa (producto-precursor) o indirecta
(alostérica) otros sistemas enzimáticos
FASE I: INTRODUCCION Y PERDIDA DE DOS ATOMOS DE CARBONO
(COMO CO2)
Primer paso (extra ciclo de Krebs):
Formación de acetil-CoA a partir de piruvato.
Complejo Piruvato deshidrogenasa (PM = 8 x 106).
Etapas del Ciclo de Krebs:
1era Etapa: Introducción de dos átomos de carbono en forma de acetil-CoA
(formación de citrato)
Actividad de la citrato sintasa (inhibida por citrato) .Actividad de la citrato sintasa (inhibida por citrato) .
Mecanismo secuencial ordenado.∆G°’ = -31.5 kJ.mol-1
2da etapa: Isomerización del citrato (formación de cis-aconitato y, luego,
isocitrato).
Acción de la aconitasa.
Nota: Un sustrato de la citrato sintasa, fluoroacetilo, se encuentra en las
hojas de ciertas plantas (astrágalo-Plantaginetum subulatae) y produce
fluorocitrato, inhibidor de la aconitasa (veneno Ten Eighty).
La aconitasa es una ferrosulfoproteína con hierro
no hemínico.
3era etapa: Generación de CO2 por una deshidrogenasa ligada al NAD+
(formación de α-cetoglutarato).
Acción de la isocitrato deshidrogenasa.
4ta etapa: Generación de la segunda molécula de CO2 por un complejo
multienzimático (formación de succinil-CoA).
Acción de la α-cetoglutarato deshidrogenasa (complejo α-cetoglutarato
deshidrogenasa, trans-succinilasa y dihidrolipoilo deshidrogenasa)
Este complejo enzimático es inhibido por mercurio y arsenito, que
bloquean los grupos –SH del ácido lipoico. También es inhibida por la
falta de tiamina en la dieta, produciendo un acúmulo de α-cetoglutarato,
con inhibición del ciclo de Krebs.
SEGUNDA FASE DEL CICLO: REGENERACION DEL OXALACETATO.
5ta etapa: Fosforilación a nivel de sustrato (formación de succinato).
Actividad de la succinil-CoA sintetasa.
GTP + ADP GDP + ATP
Nucleósido difosfoquinasa
6ta etapa: deshidrogenación dependiente de flavina (formación de
fumarato).
Acción de la succinato deshidrogenasa (ferro-sulfoproteína).Acción de la succinato deshidrogenasa (ferro-sulfoproteína).
7ma etapa: Hidratación de un doble enlace carbono-carbono
(formación de malato).
Acción de la fumarasa.Acción de la fumarasa.
8va etapa: Deshidrogenación que regenera al oxalacetato (formación
de oxalacetato).
Acción de la malato deshidrogenasa.Acción de la malato deshidrogenasa.
∆G°’ = +29.7 kJ.mol-1
Reacción Coenzimas Número de ATP Medio
Isocitrato →
α-cetoglutarato
1 NADH 2.5 ATP Cadena respiratoria
α-cetoglutarato →
succinil-CoA
1 NADH 2.5 ATP Cadena respiratoria
Succinil-CoA →
succinato
1 GTP 1 ATP Transferencia directa
Succinato → fumarato 1 CoQH2 (FADH2) 1.5 ATP Cadena respiratoria
Malato → oxalacetato 1 NADH 2.5 ATP Cadena respiratoria
La síntesis de acetil-CoA por el complejo piruvato deshidrogenasa es una
etapa clave e irreversible en el metabolismo de la glucosa.
El ciclo de Krebs es una fuente de precursores biosintéticos.
ANAPLEROSIS
Palabra que describe a los procesos metabólicos que reaprovisionan de
intermediarios en un ciclo bioquímico.
Los ciclos metabólicos son esenciales para la transferencia eficiente de
energía en la célula.
Los sustratos que ingresan al ciclo como citrato (vía la condensación de
acetil-CoA con oxalacetato), no causan un cambio neto en el tamaño del
“pool” del ciclo.
Los dos carbonos de acetil-CoA se pierden, eventualmente a partir de la
segunda vuelta del ciclo, como CO2 en las reacciones de la isocitrato
deshidrogenasa y la α-cetoglutarato deshidrogenasa.
Por el contrario, la anaplerosis provee de compuestos para el ciclo, por
otras reacciones diferentes de la citrato sintasa.
Papel e interrelación del ciclo de Krebs con el metabolismo energético de
la célula.la célula.
Ciclo del glioxilato:
Plantas y bacterias pueden crecer en presencia de acetato.
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