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Questions and Answers
¿Cuál es la función del oxÃgeno en el metabolismo oxidativo?
¿Cuál es la función del oxÃgeno en el metabolismo oxidativo?
- Donar protones
- Donar electrones.
- Aceptar electrones. (correct)
- Aceptar protones.
¿En qué parte de la célula eucariota se localiza el ciclo de Krebs?
¿En qué parte de la célula eucariota se localiza el ciclo de Krebs?
- RetÃculo endoplasmático.
- Mitocondria. (correct)
- Citoplasma.
- Núcleo.
¿Cuál es el producto inicial del ciclo de Krebs que se forma por la condensación del acetil-CoA y el oxalacetato?
¿Cuál es el producto inicial del ciclo de Krebs que se forma por la condensación del acetil-CoA y el oxalacetato?
- Fumarato.
- Citrato. (correct)
- Succinato.
- Malato.
¿Cuántas moléculas de CO2 se liberan por cada molécula de acetil-CoA que entra en el ciclo de Krebs?
¿Cuántas moléculas de CO2 se liberan por cada molécula de acetil-CoA que entra en el ciclo de Krebs?
¿Cuál de las siguientes enzimas cataliza la conversión de isocitrato a α-cetoglutarato en el ciclo de Krebs?
¿Cuál de las siguientes enzimas cataliza la conversión de isocitrato a α-cetoglutarato en el ciclo de Krebs?
¿Qué molécula se produce durante el ciclo de Krebs mediante fosforilación a nivel de sustrato?
¿Qué molécula se produce durante el ciclo de Krebs mediante fosforilación a nivel de sustrato?
¿Cuál de las siguientes coenzimas se reduce durante la conversión de α-cetoglutarato a succinil-CoA en el ciclo de Krebs?
¿Cuál de las siguientes coenzimas se reduce durante la conversión de α-cetoglutarato a succinil-CoA en el ciclo de Krebs?
¿Cuál de las siguientes enzimas del ciclo de Krebs está unida a la membrana mitocondrial interna?
¿Cuál de las siguientes enzimas del ciclo de Krebs está unida a la membrana mitocondrial interna?
¿Cuál es el producto de la hidratación del fumarato en el ciclo de Krebs?
¿Cuál es el producto de la hidratación del fumarato en el ciclo de Krebs?
¿Qué compuesto se regenera en la última reacción del ciclo de Krebs, permitiendo que el ciclo continúe?
¿Qué compuesto se regenera en la última reacción del ciclo de Krebs, permitiendo que el ciclo continúe?
¿Cuál es el número total de moléculas de NADH + H+ producidas directamente por cada molécula de acetil-CoA que atraviesa el ciclo de Krebs?
¿Cuál es el número total de moléculas de NADH + H+ producidas directamente por cada molécula de acetil-CoA que atraviesa el ciclo de Krebs?
¿Cuántas moléculas de FADH2 se producen por cada molécula de acetil-CoA en el ciclo de Krebs?
¿Cuántas moléculas de FADH2 se producen por cada molécula de acetil-CoA en el ciclo de Krebs?
En el contexto del ciclo de Krebs, ¿cuál es la importancia de las reacciones anapleróticas?
En el contexto del ciclo de Krebs, ¿cuál es la importancia de las reacciones anapleróticas?
¿Cómo afecta un alto nivel de ATP al complejo piruvato deshidrogenasa (PDH), que produce acetil-CoA?
¿Cómo afecta un alto nivel de ATP al complejo piruvato deshidrogenasa (PDH), que produce acetil-CoA?
¿Qué efecto tiene el citrato sobre la glucólisis?
¿Qué efecto tiene el citrato sobre la glucólisis?
Además de la producción de energÃa, ¿qué otro papel importante desempeña el ciclo de Krebs en la célula?
Además de la producción de energÃa, ¿qué otro papel importante desempeña el ciclo de Krebs en la célula?
¿Cuantos ATPs puede generar aproximadamente la energÃa potencial de cada NADH?
¿Cuantos ATPs puede generar aproximadamente la energÃa potencial de cada NADH?
¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor el término 'carácter anfibólico' del ciclo de Krebs?
¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor el término 'carácter anfibólico' del ciclo de Krebs?
¿En qué organismo se produce el ciclo de glioxilato?
¿En qué organismo se produce el ciclo de glioxilato?
Durante la regulación del ciclo de Krebs, ¿cuál de las siguientes enzimas es inhibida por el ATP?
Durante la regulación del ciclo de Krebs, ¿cuál de las siguientes enzimas es inhibida por el ATP?
Durante la regulación del ciclo de Krebs, ¿cuál de los siguientes metabolitos es inhibido por el NADH + H+?
Durante la regulación del ciclo de Krebs, ¿cuál de los siguientes metabolitos es inhibido por el NADH + H+?
¿Cuál de estos elementos participa en la primera etapa del ciclo de Krebs(Formación del citrato)?
¿Cuál de estos elementos participa en la primera etapa del ciclo de Krebs(Formación del citrato)?
¿Cuántos NADH+ H+ se producen cuando el ISOCITRATO se transforma en α-cetoglutarato?
¿Cuántos NADH+ H+ se producen cuando el ISOCITRATO se transforma en α-cetoglutarato?
¿En que se convierte el α-CETOGLUTARATO durante la segunda etapa de descarboxilación oxidativa??
¿En que se convierte el α-CETOGLUTARATO durante la segunda etapa de descarboxilación oxidativa??
¿Cuál es el resultado de que el GTP le transfiera un grupo fosforilo a una molécula de ADP?
¿Cuál es el resultado de que el GTP le transfiera un grupo fosforilo a una molécula de ADP?
¿Cuál de las siguientes opciones no ocurre durante la oxidación del succinato a fumarato?
¿Cuál de las siguientes opciones no ocurre durante la oxidación del succinato a fumarato?
¿Cuál es la enzima que cataliza la hidratación del doble enlace en trans del fumarato?
¿Cuál es la enzima que cataliza la hidratación del doble enlace en trans del fumarato?
¿Cuál de las siguientes enzimas se encarga de oxidar el L-MALATO al OXALACETATO?
¿Cuál de las siguientes enzimas se encarga de oxidar el L-MALATO al OXALACETATO?
¿Que se hace con el oxalacetato que se regenera en la última etapa del ciclo de Krebs??
¿Que se hace con el oxalacetato que se regenera en la última etapa del ciclo de Krebs??
¿Cual era la cantidad de vueltas completa que necesitaba una molécula de Acetil-CoA?
¿Cual era la cantidad de vueltas completa que necesitaba una molécula de Acetil-CoA?
¿Cual de las siguientes NO es una molécula que se genera durante la degradación de acetil-CoA?
¿Cual de las siguientes NO es una molécula que se genera durante la degradación de acetil-CoA?
¿Cuantos acetil-CoA se necesitan por cada glucosa?
¿Cuantos acetil-CoA se necesitan por cada glucosa?
¿Cual NO es un enzima del ciclo de Krebs?
¿Cual NO es un enzima del ciclo de Krebs?
¿Cuál NO es una reacción del ciclo de Krebs?
¿Cuál NO es una reacción del ciclo de Krebs?
¿Durante qué ciclo se fijan los átomos de carbono de los acidos grasos en glucosa
¿Durante qué ciclo se fijan los átomos de carbono de los acidos grasos en glucosa
¿Cuales son las dos enzimas exclusivas del ciclo del glioxilato?
¿Cuales son las dos enzimas exclusivas del ciclo del glioxilato?
Durante el ciclo de glioxilano, ¿Qué ocurre con el succinato?
Durante el ciclo de glioxilano, ¿Qué ocurre con el succinato?
Flashcards
¿Ciclo de Krebs?
¿Ciclo de Krebs?
Also known as the citric acid cycle, it's part of cellular respiration in aerobic organisms.
Etapa I del metabolismo oxidativo
Etapa I del metabolismo oxidativo
Fragmentation into smaller molecules, degradation into Acetyl-CoA; includes glycolysis.
Etapa II del metabolismo oxidativo
Etapa II del metabolismo oxidativo
Oxidation of Acetyl-CoA atoms, producing CO2 and energy.
Etapa III del metabolismo oxidativo
Etapa III del metabolismo oxidativo
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Ubicación del ciclo de Krebs
Ubicación del ciclo de Krebs
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Formación de Citrato
Formación de Citrato
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Del citrato al isocitrato
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Primera descarboxilación oxidativa
Primera descarboxilación oxidativa
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Segunda descarboxilación
Segunda descarboxilación
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Fosforilación a nivel de sustrato
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Oxidación del Succinato
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Hidratación de Fumarato
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Oxidación Del Malato
Oxidación Del Malato
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EnergÃa conservada en Krebs
EnergÃa conservada en Krebs
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What happens each Krebs Cycle
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Sola molecula posible
Sola molecula posible
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Availability of Krebs Cycle
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Modulators of Enzymes
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Reacciones Anapleróticas
Reacciones Anapleróticas
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Carácter anfibólico.
Carácter anfibólico.
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El ciclo de glioxilato
El ciclo de glioxilato
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Study Notes
- The topic is the Krebs cycle, also known as the citric acid cycle.
Krebs Cycle Overview
- Oxygen is used by cells as an electron acceptor in the Krebs cycle.
- The oxidative metabolism of biomolecules occurs in three stages.
- The first stage involves breaking down macromolecules into smaller pyruvate molecules, which are then broken down into Acetyl-CoA molecules; this stage includes glycolysis.
- The second stage is the Krebs cycle, which involves fully oxidizing the carbon atoms from Acetyl-CoA into CO2 molecules, releasing energy in the form of nucleotide triphosphates (GTP) and reducing molecules (FADH2 and NADH2).
- The third stage involves the electron transport chain and oxidative phosphorylation, where the reducing power generated in the Krebs cycle synthesizes ATP.
- Polysaccharides, monosaccharides, proteins, amino acids, and lipids can be oxidized completely in the Krebs cycle.
- It also involves amino acids being converted to pyruvate or Acetyl-CoA.
- It takes place within the mitochondria matrix.
- For prokaryotes, the reactions of the Krebs cycle occur in the cytosol.
Krebs Cycle Steps
- The Krebs cycle involves eight fundamental steps that release CO2 and redox agents (NADH + H+ and FADH2).
- Eight enzymes are involved in the Krebs cycle: citrate synthase, aconitase, isocitrate dehydrogenase, α-ketoglutarate dehydrogenase, succinyl-CoA synthetase, succinate dehydrogenase, fumarase, and malate dehydrogenase.
- The eight reaction steps are: condensation, dehydration and hydration, the first oxidative decarboxylation, the second oxidative decarboxylation, substrate-level phosphorylation, oxidation, hydration, and oxidation.
Formation of Citrate
- The Krebs cycle begins when Acetyl-CoA donates its two-carbon acetyl group to the 4-carbon oxaloacetate, resulting in condensation.
- The enzyme citrate synthase catalyzes this reaction, producing citrate (6C), which is an irreversible reaction.
Transformation of Citrate into Isocitrate
- Transformation of citrate into isocitrate occurs in two steps: dehydration that forms cis-aconitate and hydration that forms isocitrate.
- The enzyme aconitase catalyzes this reversible reaction.
First Oxidative Decarboxylation
- In this irreversible reaction, isocitrato (6C) becomes α-ketoglutarate (5C) by reducing NAD+ to NADH + H+ and removing a carbon atom as CO2.
- The enzyme isocitrate dehydrogenase catalyzes the oxidative decarboxylation of isocitrate to α-ketoglutarate.
Second Decarboxylation
- The step is the oxidative decarboxylation of α-ketoglutarate (5C) into succinyl-CoA (4C) along with the release of a carbon atom in the form of CO2.
- The α-ketoglutarate dehydrogenase multi-enzyme complex carries out this irreversible reaction. α-ketoglutarate dehydrogenase is virtually identical to the pyruvate dehydrogenase (PDH) enzyme complex.
- NAD+ acts as an electron acceptor, producing NADH + H+.
- CoA-SH acts as a transporter of a succinyl group.
Phosphorylation
- A succinyl-CoA molecule with a high-energy thioester bond converts an ATP or GTP molecule in this step.
- A molecule of GTP is synthesized from GDP and Pi, releasing succinate and free coenzyme A (CoA-SH) where succinyl-CoA synthetase is the enzyme to facilitate the reaction.
Succinate Oxidation
- Succinate is transformed into fumarate by the flavoprotein succinate dehydrogenase.
- In a dehydrogenation reaction, the oxidation of the single bond at the center of the succinate molecule leads to a double trans bond, where the hydrogen eliminated couples to the synthesis of a molecule of FADH2 originating from FAD.
- All Krebs cycle enzymes are found in the mitochondrial matrix, except succinate dehydrogenase, which is found in the inner mitochondrial membrane.
Hydration of Fumarate
- Fumarase performs the reversible hydration of fumarate to L-malate.
- The enzyme is stereospecific and catalyzes the hydration of the double bond in trans of fumarate but not with the cis fumarate.
Oxidation of Malate
- L-malate dehydrogenase oxidizes L-malate to oxaloacetate, with NAD+ participation that results in the reduction of a third molecule of NAD+ to NADH + H+.
- The oxaloacetate is regenerated for use in the generation of citrate.
Energy Produced
- Oxidation reactions conserve energy in the form of NADH + H+ and FADH2, along with ATP or GTP formation.
- The ATP generated is only one ATP per cycle, however, redox reactions in the form of NADH + H+ and FADH2 enter the electron transport chain and produce a large number of ATP molecules during oxidative phosphorylation.
Balance
- One molecule of Acetyl-CoA is consumed and two molecules of CO2 are obtained in the complete cycle's turn.
- Acetyl-CoA + 3NAD+ +FAD GDP + Pi + 2H2O becomes 2CO2 + 3NADH + 3H+ +FADH2 + GTP + CoA-SH
- The breakdown of one molecule of Acetyl-CoA in the Krebs cycle generates three molecules of NADH + H+, one molecule of FADH2, one molecule of GTP, and two molecules of CO2.
- Starting with two molecules of Acetyl-CoA from two pyruvates generates six molecules of NADH + H+, two molecules of FADH2, two molecules of GTP, and four molecules of CO2.
- The last reactions prepare preparation for another cycle by regenerating oxaloacetate.
- The Krebs cycle can occur with a single molecule of oxaloacetate.
Regulation
- The Krebs cycle is strongly regulated to meet the cell's needs and is a source of precursors for biomolecules.
- Regulation primarily occurs at two levels: substrate availability and modulation of key enzymes.
Substrate Availability
- AcetylCoA and oxaloacetate exist in low concentrations in the mitochondria relative to citrate synthase. Availability of these stimulates citrate synthesis and the Krebs cycle.
- Acetyl-CoA availability affects pyruvate dehydrogenase (PDH)
- Inhibited by ATP, AcetylCoA, and NADH and activated by AMP, CoA-SH, and NAD.
- Oxalacetate's complex acts through pyruvate carboxylase.
Key Enzyme Modulation
- The key enzymes are citrate synthase, isocitrate dehydrogenase, and α-ketoglutarate dehydrogenase.
- Citrate synthase is inhibited by succinyl CoA and NADH + H+.
- Isocitrate dehydrogenase is inhibited by ATP and NADH + H+.
- α-cetoglutarate dehydrogenase is inhibited by succinyl CoA and NADH + H+.
Additional Key Points
- Only glucose needed to supply the cycle is metabolized to pyruvate to meet energy needs.
- Glycolysis couples to the Krebs cycle through ATP and NADH but is also affected by citrate that inhibits PFK-1.
Anaplerotic Reactions and Amphibolic Character
- Krebs cycle molecules can be used by the cell for other purposes.
- Catabolic routes meet in the Krebs cycle and replenish the intermediates in the cycle.
- Anaplerotic reactions allow the cycle to continue functioning
- Citrate can be used in the biosynthesis of lipids.
- ATP-citrate lyase converts cytoplasmic citrate into Acetyl-CoA to obtain fatty acids.
- α-ketoglutarate is used in amino acid biosynthesis.
- Succinyl-CoA is a precursor in porphyrin synthesis to obtain hem groups and cytochromes.
- Oxalacetate is used in gluconeogenesis and to synthesize amino acids like aspartate.
Anaplerótic Reactions
- Pyruvate carboxylase enables the carboxylation of pyruvate from glycosis to oxalacetate and requires ATP.
- Malic enzyme involves CO2 carboxylation with the production of malate from pyruvate that enters the Krebs cycle, converting to oxalacetate.
- PEP carboxykinase involves the carboxylation of phosphoenolpyruvate in oxalacetate.
- Transaminases replenish oxalacetate and α-ketoglutarate.
Glyoxylate Cycle
- An alternative route is the metabolism of acetyl-CoA to obtain succinate that causes oxalacetate. It can produce glucose from oxalacetate.
- Allows the net fixation of carbon atoms from fatty acids into glucose.
- Animals cannot perform this conversion.
- Involves the cycle of Krebs enzymes (citrate synthase and aconitase) and enzymes exclusive to the glyoxylate cycle (isocitrate lyase and malate synthase).
- The oxaloacetate condenses with acetyl-CoA to citrate.
- The citrate is transformed to isocitrate.
- The isocitrate splits to succinate with glyoxylate. The enzyme is isocitrate lyase.
- The glyoxylate condenses with acetyl-CoA forming malate by the enzyme malate synthase.
- The succinate exits the forming oxalacetate that can be converted to glucose.
- Malate regenerates oxalacetate.
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