1. EL CICLO DE KREBS www.carlosvirtual.com Copyright © 2007 - 2009 - Perú

2. Si un niño vive con tolerancia, aprende a ser tolerante. Si un niño vive con estimulos, aprende a confiar. Si un niño vive apreciado, aprende a apreciar. Si un niño vive con equidad, aprende a ser justo. Si un niño vive con seguridad, aprende a tener fe. Si un niño vive con aprobacion, aprende a quererse. Si un niño vive con aceptacion y amistad aprende a hallar amor en el mundo.

3. Ciclo de krebs Ciclo del acido cítrico

4. Introducción En la fisiología celular de los organismos ocurren un gran sin número de reacciones quimicas, dentro de ellas tenemos reacciones anabólicas y catabólicas y estas en conjunto constituyen el metabolismo celular por ejemplo la síntesis del ATP

5. Sir Hans Krebs 1937 Musculo pectoral de paloma El citrato El isocitrato Cis aconitato Estimulan la oxidacion del piruvato y el consumo de oxigeno El malonato (inhibidor de la succinato deshidrogenasa) logra bloquear la oxidación del piruvato La administacion de piruvato y oxalacetato al tejido provocaba la acumulación de citrato

6. Adición del grupo acetilo al oxalacetato (o síntesis del citrato) Paso 1

7. C OO C =O C H C OO 2 Oxalacetato El oxalacetato es un compuesto de 4 carbonos Tambien llamado ácido oxalacético

8. C OO C =O C H C OO 2 Oxalacetato C H 2 C C H C OO C OO HO 2 Citrato Acetil - CoA El grupo acetilo o acetil proviene de la glucolisis o de la beta Oxidacion de acidos grasos y Contiene 2 carbonos

9. C OO C =O C H C OO 2 Oxalacetato C H 2 C C H C OO C OO HO 2 Citrato Acetil - CoA La coenzima A (Co A) es una coenzima especializada en el transporte de grupos de dos Carbonos como Es el caso del grupo acetil

10. C OO C =O C H C OO 2 Oxalacetato C OO C H 2 C C H C OO C OO HO 2 Acetil - CoA

11. C OO C =O C H C OO 2 Oxalacetato C OO C H 2 C C H C OO C OO HO 2 Acetil - CoA CoA - SH

12. C OO C =O C H C OO 2 Oxalacetato C OO C H 2 C C H C OO C OO HO 2 Acetil - CoA CoA - SH La CoA se retira con un grupo sulfuro

13. C OO C =O C H C OO 2 Oxalacetato C OO C H 2 C C H C OO C OO HO 2 Citrato Citrato sintasa Acetil - CoA Acetil - SH La citrato sintasa es una enzima que actua sobre el acetil CoA Rompiedolo para que pueda salir la CoA y formar El citrato

14. C OO C =O C H C OO 2 Oxalacetato C OO C H 2 C C H C OO C OO HO 2 Citrato Citrato sintasa Acetil - CoA Acetil - SH

15. Enzima : citaro sintasa Coenzima : CoA Sustrato : oxalacetato o acido oxálico u oxalacético Tipo de reaccion : sintesis, adición o acilación Producto : acido citrico o citrato

17. Isomerización del citrato a isocitrato Paso 2

18. C OO C H 2 C C H C OO C OO HO 2 Citrato En este paso el acido citrico experimenta una remodelacion El grupo hidorxilo (OH) pasa del carbono 3 al carbono 2

19. C OO C H 2 C C H C OO C OO HO 2 Citrato En este paso el acido citrico experimenta una remodelacion El grupo hidorxilo (OH) pasa del carbono 3 al carbono 2

20. C OO C H 2 C C H C OO C OO HO 2 Citrato C OO C H 2 C C OO C H C OO HO Isocitrato

21. C OO C H 2 C C H C OO C OO HO 2 Citrato C OO C H 2 C C OO C H C OO HO Isocitrato El isocitrato es un isomero del acido citrico y la diferencia esta en en el grupo hidroxilo (OH) se encuentra en el carbono 2

22. C OO C H 2 C C H C OO C OO HO 2 Citrato C OO C H 2 C C OO C H C OO HO Isocitrato aconitasa

23. C OO C H 2 C C H C OO C OO HO 2 Citrato C OO C H 2 C C OO C H 2 C OO HO Isocitrato aconitasa La aconitasa actua deshidratando al ácido citrico formando un subproducto llamado cis aconitato

24. C OO C H 2 C C H C OO C OO HO 2 Citrato C OO C H 2 C C OO C H 2 C OO HO Cis aconitato

25. C OO C H 2 C C H C OO C OO HO 2 Citrato C OO C H 2 C C OO C H C OO Cis aconitato

26. C OO C H 2 C C H C OO C OO Cis aconitato C OO C H 2 C C OO C H 2 C OO HO Isocitrato aconitasa Despues la aconitasa hidrata al cis aconitato cambiando el orden de los Hidrogenos y el Oxigeno

27. C OO C H 2 C C H C OO C OO Cis aconitato C OO C H 2 C C OO C H C OO HO Isocitrato aconitasa

28. Enzima : aconitasa Sustrato : ácido citrico o citrato Tipo de reaccion : isomerización Producto : ácido isocitrico o isocitrato Subproducto : cis aconitato

30. Oxidacion del isocitrato hasta oxalasuccinato Paso 3

31. C OO C H 2 C C H C OO C OO HO 2 Isocitrato C OO C H 2 C C OO C H C OO Cis aconitato El grupo hidroxilo (OH) del isocitrato es oxidado hasta un grupo carboxilo (C=O)

32. C OO C H 2 C C H C OO C OO HO 2 Isocitrato C OO C H 2 C C OO C H C OO Cis aconitato El grupo hidroxilo (OH) del citrato es oxidado hasta un grupo carboxilo (C=O)

33. C OO C H 2 C C H C OO C OO HO 2 Isocitrato C OO C H 2 O= C C OO C -- C OO oxalasuccinato

34. C OO C H 2 C C H C OO C OO HO 2 Isocitrato C OO C H 2 C C OO C H C OO Cis aconitato Tambien hay una perdida de 2 atomos de hidrogeno que son llevados por la coenzima NAD+

35. C OO C H 2 C C H C OO C OO HO 2 Isocitrato C OO C H 2 O= C C OO oxalasuccinato NAD+ C -- C OO

36. C OO C H 2 C C H C OO C OO HO 2 Isocitrato C OO C H 2 O= C C OO oxalasuccinato NAD+ C -- C OO

37. C OO C H 2 C C H C OO C OO HO 2 Isocitrato C OO C H 2 O= C C OO oxalasuccinato NAD+ NAD H + H C -- C OO

38. Enzima : Sustrato : ácido isocitrico o isocitrato Tipo de reaccion : deshidorgenación y oxidacion Producto : oxalasuccinato o acido oxalasuccinico Coenzima : NAD

40. Descarboxilación del oxalasuccinato hasta el α cetoglutarato Paso 4

41. C OO C H 2 C H= C C OO C OO oxalasuccinato C OO C H 2 C O= C C OO H C 2 α cetoglutarato Isocitrato deshidrogenasa La enzima isocitrato deshidrogenasa debilita el enlace del grupo carbonilo central y el acido isocitrico lo pierde en forma de CO 2

42. C OO C H 2 C C H C OO C OO HO 2 Isocitrato C OO C H 2 C O= C C OO H C 2 α cetoglutarato Isocitrato deshidrogenasa La enzima isocitrato deshidrogenasa debilita el enlace del grupo carbonilo central y el acido isocitrico lo pierde en forma de CO 2

43. C OO C H 2 C H= C C OO C OO oxalasuccinato C OO C H 2 C O= C C OO H C 2 α cetoglutarato Isocitrato deshidrogenasa CO 2

44. C OO C H 2 C O= C C OO C OO oxalasuccinato C OO C H 2 C O= C C OO H C 2 α cetoglutarato NAD+ NAD H + H Isocitrato deshidrogenasa

45. C OO C H 2 C C H C OO C OO HO 2 Isocitrato C OO C H 2 C O= C C OO H C 2 α cetoglutarato El a cetoglutarato es una molecula de 5 atomos de carbono

46. Enzima : isocitrato deshidrogenasa Sustrato : oxalasuccinato Tipo de reaccion : descarboxilacion Producto : α cetoglutarato o ácido α cetoglutarico

48. Oxidacion del α cetoglutarato y sintesis del succinil CoA Paso5

49. C OO C H 2 C OO C OO C H 2 C O= C C OO H C 2 α cetoglutarato α cetoglutarato Gracias a un complejo multiensimatico “ α cetoglutarato deshidrogenasa ” el α cetoglutarato pierde un atomo de carbono liberado como CO2

50. C OO C H 2 C OO C OO C H 2 C O= C C OO H C 2 α cetoglutarato α cetoglutarato α cetoglutarato deshidrogenasa

51. C OO C H 2 C OO C OO C H 2 C O= C C OO H C 2 α cetoglutarato α cetoglutarato α cetoglutarato deshidrogenasa

52. C OO C H 2 C OO C OO C H 2 C O= C C OO H C 2 α cetoglutarato α cetoglutarato α cetoglutarato deshidrogenasa CO 2

53. C OO C H 2 C OO C OO C H 2 O= C H C 2 α cetoglutarato H C 2 O= C

54. C OO C H 2 C OO C OO C H 2 O= C H C 2 α cetoglutarato H C 2 O= C De esta manera queda un compuesto de cuatro atomos de carbono

55. C OO C H 2 C OO C OO C H 2 O= C H C 2 α cetoglutarato H C 2 O= C A este compuesto de cuatro carbonos se le agrega denuevo la CoA para llevarlo hacia el proximo proceso CoA S-CoA

56. C OO C H 2 C OO C OO C H 2 O= C H C 2 α cetoglutarato H C 2 O= C S-CoA Succinil CoA

57. Enzima : complejo multiensimatico α cetoglutarato deshidrogenasa Sustrato : α cetoglutarato o ácido α cetoglutarico Tipo de reaccion : descarboxilacion Producto : succinil CoA

59. Hidrólisis del succinil CoA y formación del GTP Paso6

60. C OO C H 2 C OO O= C H C 2 α cetoglutarato Succinil CoA C OO C H 2 H C 2 O= C S-CoA Succinil CoA sintetasa Gracias a la succinil CoA sintetasa, el succinil CoA se hidrolisa liberando la CoA y una molecula de acido succinico H 2 O

61. C OO C H 2 C OO O= C H C 2 α cetoglutarato Succinil CoA C OO C H 2 H C 2 O= C S-CoA Succinil CoA sintetasa Acido succinico o succinato CoA - SH H 2 O

62. C OO C H 2 C OO O= C H C 2 α cetoglutarato Succinil CoA C OO C H 2 H C 2 O= C S-CoA Succinil CoA sintetasa Acido succinico o succinato CoA – SH paralelamente

63. GDP GTP P paralelamente La hidrólisis del succinil CoA libera la suficiente energia para que paralelamente un el GDP capte una molescula de P y formen GTP, el cual dara origen al ATP

64. Enzima : succinil CoA sintetasa Sustrato : succinil CoA Tipo de reaccion : hidrólisis y sintesis Producto : ácido succinico o succinato

66. Oxidación del succinato o sintesis del fumarato Paso7

67. C OO C H 2 C OO O= C H C 2 α cetoglutarato C OO C H 2 H C 2 O= C Succinato deshidrogensa Succinato C OO C H H C O= C C OO Esta ensima es una oxidoreductasa y deshidrogenasa a la vez

68. C OO C H 2 C OO O= C H C 2 α cetoglutarato C OO C H 2 H C 2 O= C Succinato deshidrogensa Succinato C OO C H H C O= C C OO Reduce al FAD FAD FAD H 2

69. C OO C H 2 C OO O= C H C 2 α cetoglutarato C OO C H 2 H C 2 O= C Succinato deshidrogensa Succinato C OO C H H C O= C C OO Deshidrogena al succinato FAD FAD H 2

70. C OO C H 2 C OO O= C H C 2 α cetoglutarato C OO C H 2 H C 2 O= C Succinato deshidrogensa Succinato C OO C H H C O= C C OO Oxida al succinato FAD FAD H 2

71. C OO C H 2 C OO O= C H C 2 α cetoglutarato C OO C H 2 H C 2 O= C Succinato deshidrogensa Succinato C OO C H H C O= C C OO De esta manera obtenemos al fumarato FAD FAD H 2

72. C OO C H 2 C OO O= C H C 2 α cetoglutarato C OO C H 2 H C 2 O= C Succinato deshidrogensa Succinato C OO C H H C O= C C OO FAD FAD H 2 Fumarato

73. Enzima : succinato deshidorgenasa Coenzima : FAD (mucha mas poder reductor) Sustrato : succinato o ácido succínico Tipo de reaccion : oxidacion, reduccion y deshidrogenacion Producto : ácido furámico o fumarato

75. Hidratación del fumarato o sintesis del malato Paso8

76. C OO C H H C C OO Fumarato Fumarasa Esta enzima es una hidratasa y actua hidratando al fumarato

77. C OO C H H C C OO Fumarato Fumarasa H 2 O Como consecuencia de la unión del fumarato mas agua se forma un a - hidroxiácido

78. C OO C H H C C OO Fumarato Fumarasa H 2 O C OO C H C H 2 C OO HO Malato

79. Enzima : fumarasa Sustrato : ácido furámico o fumarato Tipo de reaccion : hidratación Producto : ácido málico o malato

81. Oxidación del malato Paso9

82. C OO C OO Malato deshidrogenasa 2 HO Malato C H C H Esta enzima es una oxidorreductasa

83. C OO C OO Malato deshidrogenasa 2 HO Malato C H C H Esta enzima reduce al NAD que trabaja como coenzima NAD NADH + H

84. C OO C OO Malato deshidrogenasa 2 HO Malato C H C H El NAD oxida el grupo alcohol del a - hidroxiácido hasta un grupo carboxilo NAD NADH + H

85. C OO C OO Malato deshidrogenasa 2 HO Malato C H C H El NAD oxida el grupo alcohol del a - hidroxiácido hasta un grupo carboxilo NAD NADH + H

86. C OO C OO Malato deshidrogenasa 2 HO Malato C H C H De esta manera se obtiene el oxalacetato o ácido oxalacético para el primer paso del ciclo de Krebs NAD NADH + H C OO C =O C H 2 C OO

87. C OO C =O C H C OO 2 Oxalacetato

88. Enzima : malato deshidrogenasa Coenzima: NAD Sustrato : ácido málico o malato Tipo de reaccion : oxidacion y deshidrogenación Producto : ácido oxalacético u oxalacetato

89. Regulacion de las enzimas en el ciclo de Krebs Muchas de lasa enzimas son reguladas por una retroalimentación negativa Citrato sintasa Isocitrato deshidrogenasa α cetoglutararo deshidrogenasa Son inhibidas por las concentraciones de ATP

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