Introducción al Metabolismo y        Bioenergética   El Ciclo de KrebsProfa. Vanessa Miguel@bioquitips
Acoplamiento catabolismo-anabolismo              Estructuras complejasCatabolismo          ∆G               Anabolismo    ...
Acoplamiento catabolismo-anabolismoLo que ocurre en el metabolismo es que las reaccionesendergónicas (∆G > 0) se acoplan a...
Catabolismo y Anabolismo                           CATABOLISMOANABOLISMO
Etapas:1.-Producción de AcetilCoenzima-A.2.-Oxidación del AcetilCoenzima-A.3.-Transferencia deelectrones y síntesis deATP ...
La oxidación del piruvato a Acetil-CoA es catalizada por elcomplejo multienzimático de la piruvato deshidrogenasa(PDH), : ...
Regulación PiruvatoDeshidrogenasa
Metabolismo Mitocondrial  El ciclo de Krebs o Ciclo de los Ácidos Tricarboxílicos
Metabolismo MitocondrialBalance General: Acetil-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi → 2 CO2 + 3 NADH + FADH2 + CoA-SH + GTP Cons...
CitratoOxalacetato
CITRATO SINTASA(a) Forma abierta de una enzima sola; (b) Forma cerrada unida conoxalacetato (amarillo) y un anàlogo establ...
Citrato   Isocitrato
Isocitrato   ð-Cetoglutarato
SuccinilCoAð-Cetoglutarato
SuccinatoSuccinilCoA
Succinato   Fumarato
    La oxidación del succinato es catalizada por la    succinato deshidrogenasa, flavoproteína que    contiene FAD unido ...
Fumarato   Malato
Malato   Oxalacetato
Ciclo de Krebs
Ciclo de Krebs   Balance General:Acetil-CoA (2-C) + 3 NAD+ FAD + GDP + Pi------------>3 NADH + FADH2 + CoA-SH + GTP + 2 CO2
La regulacióndel CK
Regulación del Ciclo de Krebs   Las enzimas con ∆ G negativo que trabajan    fuera del equilibrio son : la citrato sintas...
Regulación del Ciclo de KrebsLa regulación tiene lugar mediante los  siguientes mecanismos: Disponibilidad de los sustrat...
Regulación del Ciclo de Krebs   La regulación del ciclo depende de los mecanismos    que controlen la producción de NADH....
Regulación del Ciclo de Krebs   Si hay un mayor consumo de ATP y    desciende la [NADH] mitocondrial y se    incrementa l...
Regulación del Ciclo de KrebsLa citrato sintasa: Es inhibida por citrato Es activada alostericamente por el ADP y el  Ca...
Regulación CK   El uso del citrato se controla por la isocitrato    deshidrogenasa, que es regulada por la    concentraci...
Papel del ácido cítrico en el anabolismo. Los intermediariosdel ciclo son precursores en muchas rutas biosintéticas.
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  1. 1. Introducción al Metabolismo y Bioenergética El Ciclo de KrebsProfa. Vanessa Miguel@bioquitips
  2. 2. Acoplamiento catabolismo-anabolismo Estructuras complejasCatabolismo ∆G Anabolismo Estructuras simples
  3. 3. Acoplamiento catabolismo-anabolismoLo que ocurre en el metabolismo es que las reaccionesendergónicas (∆G > 0) se acoplan a reaccionesexergónicas (∆G < 0) de manera que :1. La energía liberada en una de las reacciones esutilizada por la otra.2. La suma total de energías libres de una y otra reacciónda un ∆G < 0, por lo que el proceso en conjunto tienelugar espontáneamente.
  4. 4. Catabolismo y Anabolismo CATABOLISMOANABOLISMO
  5. 5. Etapas:1.-Producción de AcetilCoenzima-A.2.-Oxidación del AcetilCoenzima-A.3.-Transferencia deelectrones y síntesis deATP (fosforilación Oxidativa).
  6. 6. La oxidación del piruvato a Acetil-CoA es catalizada por elcomplejo multienzimático de la piruvato deshidrogenasa(PDH), : En esta reacción participan 5 coenzimas y 3 enzimas que conforman el complejo enzimático.
  7. 7. Regulación PiruvatoDeshidrogenasa
  8. 8. Metabolismo Mitocondrial El ciclo de Krebs o Ciclo de los Ácidos Tricarboxílicos
  9. 9. Metabolismo MitocondrialBalance General: Acetil-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi → 2 CO2 + 3 NADH + FADH2 + CoA-SH + GTP Consta de 8 reacciones agrupadas en tres fases: 2. Primera fase: formación de citrato 3. Segunda fase: reacciones de descarboxilación oxidativa 4. Tercera fase: regeneración del oxalacetato
  10. 10. CitratoOxalacetato
  11. 11. CITRATO SINTASA(a) Forma abierta de una enzima sola; (b) Forma cerrada unida conoxalacetato (amarillo) y un anàlogo estable del acetil CoA (rojo).
  12. 12. Citrato Isocitrato
  13. 13. Isocitrato ð-Cetoglutarato
  14. 14. SuccinilCoAð-Cetoglutarato
  15. 15. SuccinatoSuccinilCoA
  16. 16. Succinato Fumarato
  17. 17.  La oxidación del succinato es catalizada por la succinato deshidrogenasa, flavoproteína que contiene FAD unido covalentemente. Esta enzima está unida a la membrana interna mitocondrial, el FAD actúa como un aceptor de hidrógenos en la reacción.
  18. 18. Fumarato Malato
  19. 19. Malato Oxalacetato
  20. 20. Ciclo de Krebs
  21. 21. Ciclo de Krebs Balance General:Acetil-CoA (2-C) + 3 NAD+ FAD + GDP + Pi------------>3 NADH + FADH2 + CoA-SH + GTP + 2 CO2
  22. 22. La regulacióndel CK
  23. 23. Regulación del Ciclo de Krebs Las enzimas con ∆ G negativo que trabajan fuera del equilibrio son : la citrato sintasa, la isocitrato deshidrogenasa y la α- cetoglutarato deshidrogenasa. Catalizan las reacciones limitantes del ciclo.
  24. 24. Regulación del Ciclo de KrebsLa regulación tiene lugar mediante los siguientes mecanismos: Disponibilidad de los sustratos y coenzimas. Inhibición por producto de la reacción Inhibición competitiva por ciertos intermediarios del ciclo. Inhibición alostérica
  25. 25. Regulación del Ciclo de Krebs La regulación del ciclo depende de los mecanismos que controlen la producción de NADH. Las deshidrogenasas requieren coenzimas oxidadas para su funcionamiento (NAD+ y FAD) El flujo metabólico del CK está relacionado con el consumo de oxígeno, la reoxidación del NADH y la síntesis de ATPen la fosforilación oxidativa Acetil-CoA y oxalacetato están a concentraciones no saturantes de la citrato sintasa, por lo que la entrada del citrato en el ciclo dependerá de la disponibilidad de sus sustratos.
  26. 26. Regulación del Ciclo de Krebs Si hay un mayor consumo de ATP y desciende la [NADH] mitocondrial y se incrementa la [oxalacetato], se estimula la reación catalizada por la citrato sintasa. La [oxalacetato] fluctúa con la relación [NADH]/[NAD+], de acuerdo con la ecuación:
  27. 27. Regulación del Ciclo de KrebsLa citrato sintasa: Es inhibida por citrato Es activada alostericamente por el ADP y el Ca++ El Succinil-CoA compite por la enzima y la inhibe Es inhibida alostericamente por el ATP el cual aumenta el Km para el acetilCoA Es inhibida por ácidos grasos de cadena larga (C18)
  28. 28. Regulación CK El uso del citrato se controla por la isocitrato deshidrogenasa, que es regulada por la concentración NAD+/ NADH. Esta enzima es modulada alostéricamente: ADP y Ca++ como activador y ATP como inhibidor. La α-cetoglutarato deshidrogenasa es inhibida por NADH, ATP y el succinil-CoA.
  29. 29. Papel del ácido cítrico en el anabolismo. Los intermediariosdel ciclo son precursores en muchas rutas biosintéticas.
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