Resumen Completo Del Ciclo De Krebs PDF

RESUMEN COMPLETO DEL CICLO DE KREBS 1. El ciclo de Krebs es el centro de todo el metabolismo, es una vía ANFIBÓLICA, es decir, sirve tanto para el catabolismo como para el anabolismo: a) CATABOLISMO: Se terminan de oxidar la glucosa, los ácidos grasos y los aminoácidos hasta CO2 y H2O. Este proceso...

RESUMEN COMPLETO DEL CICLO DE KREBS 1. El ciclo de Krebs es el centro de todo el metabolismo, es una vía ANFIBÓLICA, es decir, sirve tanto para el catabolismo como para el anabolismo: a) CATABOLISMO: Se terminan de oxidar la glucosa, los ácidos grasos y los aminoácidos hasta CO2 y H2O. Este proceso está acoplado a la cadena transportadora de electrones, por lo que todas las coenzimas reducidas obtenidas del ciclo (NADH y FADH2), podrán ceder sus electrones para la producción de ATP mitocondrial. Este proceso requiere también de la presencia de OXIGENO MOLECULAR (O2). b) ANABOLISMO: Los intermediarios del ciclo de Krebs pueden ser extraídos para las vías del anabolismo: El CITRATO se extrae para la síntesis de LIPIDOS. El α-CETOGLUTARATO se extrae para la síntesis del aminoácido GLUTAMATO, el cual servirá a su vez para la síntesis de otros aminoácidos y de las PURINAS. El SUCCINIL CoA, se extrae para la síntesis de las PORFIRINAS que son a su vez, precursores del grupo HEMO de la hemoglobina y los citocromos. El OXALACETATO, se extrae para la GLUCONEOGÉNESIS y para la síntesis del aminoácido ASPARTATO, que a su vez será precursor de otros aminoácidos y de las PIRIMIDINAS. 2. Es un proceso enteramente mitocondrial, por lo cual los eritrocitos no podrán realizar esta vía para obtener energía. 3. El combustible del ciclo de Krebs, es ACETIL CoA, el cual puede obtenerse de la β-OXIDACION (cuando no hay carbohidratos disponibles) o de la actividad de la enzima PIRUVATO DESHIDROGENASA (cuando hay carbohidratos disponibles). 4. La enzima piruvato deshidrogenasa (PDH) tiene las siguientes características: a) Cataliza una reacción IRREVERSIBLE: la descarboxilación oxidativa del PIRUVATO. b) Es un COMPLEJO ENZIMÁTICO, ya que está formado por tres enzimas E1, E2 y E3. c) Requiere de 5 coenzimas para su actividad: tiamina pirofosfato (TPP), lipoato, CoA, NAD+ y FAD. d) Se encuentra en la matriz mitocondrial. e) Los productos de su actividad son: ACETIL CoA, NADH y CO2. 5. El ciclo de Krebs se lleva a cabo en ocho pasos, tres de los cuales son irreversibles: REACCIÓN 1: CITRATO SINTETASA: (PRIMERA REACCIÓN IRREVERSIBLE), es una reacción de condensación. Acetil CoA (2C) + Oxalacetato (4C) Citrato (6C) REACCIÓN 2: ACONITASA: es una reacción de isomerización y se lleva a cabo en dos etapas. Citrato [Cis Aconitato] Isocitrato REACCIÓN 3: ISOCITRATO DESHIDROGENASA: (SEGUNDA REACCIÓN IRREVERSIBLE), es una descarboxilación oxidativa. Isocitrato (6C) α-cetoglutarato (5C) + NADH + CO2 REACCIÓN 4: α-CETOGLUTARATO DESHIDROGENASA: (TERCERA REACCIÓN IRREVERSIBLE), es una descarboxilación oxidativa. Esta enzima es muy parecida en estructura y función a la PDH por lo cual, va a necesitar de las mismas coenzimas. α -cetoglutarato (5C) Succinil CoA (4C) + NADH + CO2 REACCIÓN 5: SUCCINIL CoA SINTETASA: Ya que el succinil CoA tiene un enlace de alta energía, se puede sintetizar GTP (ATP) a nivel sustrato. Succinil CoA Succinato + GTP + CoA REACCIÓN 6: SUCCINATO DESHIDROGENASA: Esta enzima contiene FAD como grupo prostético, por lo que se encuentra anclada a la membrana mitocondrial interna como COMPLEJO II. Succinato Fumarato + FADH2 REACCIÓN 7: FUMARASA: Agrega una molécula de agua al fumarato Fumarato Malato REACCIÓN 8: MALATO DESHIDROGENASA: Esta enzima, además de ser parte del ciclo de Krebs, puede ser usada en otras vías para expulsar el Oxalacetato de la matriz mitocondrial al citosol. Malato Oxalacetato + NADH 6. En una vuelta del ciclo de Krebs se obtienen: 3 NADH, 1 FADH2, 1 GTP y 2 CO2. 7. El rendimiento energético de UNA vuelta del ciclo de Krebs, es de 12 ATP: 3 NADH x 3 = 9 ATP 1 FADH2 x 1 = 2 ATP 1 GTP = 1 ATP 8. El rendimiento energético de UNA GLUCOSA que se oxida completamente hasta el ciclo de Krebs es de 38 ATP: a) Glucosa a 2 piruvatos (glucólisis): 2 NADH + 2 ATP a nivel sustrato = 8 ATP b) 2 piruvatos a 2 acetil CoA (PDH): 2 NADH = 6 ATP c) 2 vueltas del ciclo de Krebs: 12 X 2 = 24 ATP 9. Las reacciones anapleróticas del ciclo de Krebs, son 3 y son las que reponen los intermediarios que fueron extraídos para el anabolismo. Esto evita que el ciclo de Krebs se vea disminuido: a) Piruvato carboxilasa (PC), del primer rodeo de la gluconeogénesis, repone el OXALACETATO b) Fosfoenol piruvato carboxiquinasa (PEPCK), del primer rodeo de la gluconeogénesis, repone también el OXALACETATO. c) Enzima Málica: repone el MALATO REGULACION DE CICLO DE KREBS 1. Los tres puntos regulatorios del ciclo de Krebs corresponden a las enzimas que realizan reacciones irreversibles: CTITRATO SINTETASA, ISOCITRATO DESHIDROGENASA Y α- CETOGLUTARATO DESHIDROGENASA. Las tres son enzimas ALOSTÉRICAS y responden a los niveles energéticos de las células: Moduladores negativos: ATP y NADH Moduladores positivos: ADP y Ca+2 2. Aunque la PDH no forma parte del ciclo de Krebs, también afecta la velocidad del mismo, pues es la enzima que proporciona el Acetil CoA que viene de la glucólisis. La regulación de esta enzima se da en dos niveles: a) ALOSTÉRICA: sus moduladores negativos son el NADH y el acetil CoA (que son los productos de su actividad, “feedback”) b) REGULACIÓN COVALENTE: Se actica con INSULINA, por lo cual la forma activa de la enzima es la que está desfosforilada. ASPECTOS CLINICOS DEL CICLO DE KREBS 1. DEFICIENCIA DE PDH Los pacientes no pueden convertir el piruvato en acetil CoA para entrar al ciclo de Krebs. El piruvato acumulado en las células se transforma en lactato produciendo acidosis láctica. La producción de ATP a partir de la glucólisis es insuficiente, por lo que se presentan también problemas neurológicos y musculares. Este padecimiento genético se corrige con una dieta cetogénica a lo largo de toda la vida. 2. DEFICIENCIA DE TIAMINA EN LA DIETA La tiamina es necesaria para el buen funcionamiento de la actividad de la PDH, si falta en la dieta, se presentarán problemas neurológicos por falta de ATP y acidosis láctica. El consumo de alcohol, disminuye la absorción de tiamina en el intestino delgado. El consumo de cereales refinados puede disminuir el consumo de tiamina, ya que la vitamina se encuentra en la cáscara.