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Bioquímica Estructural y Metabólica TEMA 12. Ciclo de Krebs Bioquímica Estructural y Metabólica TEMA 12. Ciclo de Krebs TEMA 12. Ciclo del ácido cítrico (ciclo de los ácidos tricarboxílicos o de Krebs). Importancia del ciclo de Krebs como encrucijada metabólica. Formación del ace7l-­‐coenzima-­‐A: el complejo piruvato deshidrogenasa. Reacciones oxida7vas del ciclo. Balance energé7co. Naturaleza anfibólica del ciclo: conexiones con rutas biosinté7cas. Reacciones anapleró7cas. Regulación del ciclo de Krebs. M. Dolores Delgado Bioquímica Estructural y Metabólica TEMA 12. Ciclo de Krebs Esquema general del metabolismo Proteínas Ácidos Nucleicos NucleóGdos Polisacáridos Monosacáridos Lípidos Glicerol Aminoácidos Glucosa Urea Piruvato ANABOLISMO CATABOLISMO AceGlCoA e– CO2 O2 H2O ATP M. Dolores Delgado Ácidos Grasos Bioquímica Estructural y Metabólica TEMA 12. Ciclo de Krebs Procedencia y desGnos del aceGl-­‐CoA PROTEÍNAS AA CETOGÉNICOS GLUCOSA PIRUVATO TAG ÁCIDOS GRASOS GLICEROL ACETIL-­‐CoA Síntesis de ESTEROIDES CICLO KREBS Síntesis de CUERPOS CETÓNICOS CO2 + H2O ATP M. Dolores Delgado Síntesis de ÁCIDOS GRASOS Bioquímica Estructural y Metabólica TEMA 12. Ciclo de Krebs Complejo piruvato deshidrogenasa Complejo piruvato-­‐DH (E1 + E2 + E3) Piruvato AceGl-­‐CoA •  Descarboxilación oxidaGva del piruvato. Irreversible. En la mitocondria. •  Complejo mulGenzimáGco: tres enzimas; cinco coenzimas. •  Regulación alostérica y por modificación covalente. •  ProtoGpo de otros dos complejos: α-­‐cetoglutaratoDH (Ciclo de Krebs) y α-­‐cetoácidoDH (deg. aminoácidos). Coenzimas: Enzimas: •  TPP (Vit. B1, Gamina). •  E1 = piruvato DH (TPP). •  FAD (Vit B2, riboflavina). •  E2 = dihidrolipoil transaceGlasa (lipoato, CoA). •  NAD+ (Vit B3, niacina). •  E3 = dihidrolipoil deshidrogenasa (FAD, NAD+). •  CoA (Vit B5, pantotenato). •  Lipoato. M. Dolores Delgado Lehninger Principles of Biochemistry. 5e. Freeman. 2009. Bioquímica Estructural y Metabólica TEMA 12. Ciclo de Krebs Complejo piruvato-­‐DH Lehninger Principles of Biochemistry. 5e. Freeman. 2009. M. Dolores Delgado Bioquímica Estructural y Metabólica TEMA 12. Ciclo de Krebs Coenzima A grupo Gol reacGvo (Vit. B5) Tioester, alta energía (ΔG0’= –32,2 kJ/mol) Lehninger Principles of Biochemistry. 5e. Freeman. 2009. M. Dolores Delgado Bioquímica Estructural y Metabólica TEMA 12. Ciclo de Krebs VITAMINA COENZIMA ENZIMA B1, Tiamina TPP Piruvato deshidrogenasa α
-­‐ ceto-­‐ glutarato DH α
-­‐ cetoácido DH Aldehido B2, Riboflavina FAD,FMN Deshidrogenasas (flavoproteínas) Electrones B3, Niacina NAD, NADPH Deshidrogenasas Electrones B5, Pantotenato CoA Pir -­‐ DH, α
-­‐ KG -­‐ DH, acil -­‐ CoA sintetasas... Acilos B6, Piridoxina Piridoxal fosfato Aminotransferasas (Glucógeno fosforilasa) Amino B8, BioGna BioGna Carboxilasas CO 2 B9, Folato Tetrahidrofolato Metab. aminoácidos y pirimidinas Grupos monocarbonados B12, cobalamina CoenzimaB12 Catab. aminoácidos Hidrógenos M. Dolores Delgado Grupo transportado Bioquímica Estructural y Metabólica TEMA 12. Ciclo de Krebs Ciclo de krebs. Ciclo del ácido cítrico. Ciclo de los ácidos tricarboxílicos The Nobel Prize in Physiology or Medicine, 1953 «For his discovery of the citric acid cycle». Hans Adolf Krebs «For his discovery of co-­‐enzyme A and its importance for inter-­‐
mediary metabolism».
hpp://nobelprize.org/ Fritz Albert Lipmann
LOCALIZACIÓN: -­‐ MITOCONDRIA. Todas las células que conGenen mitocondrias (excepciones: eritrocitos, reGna…). FUNCIÓN: -­‐ CATABÓLICA. Oxidación de glúcidos, ácidos grasos y proteínas para GENERAR ENERGÍA. -­‐ ANABÓLICA. Algunos intermediarios son precursores biosintéGcos. VISIÓN GENERAL: -­‐ Serie cíclica de 8 reacciones que oxidan el aceGl-­‐CoA a CO2. Se forma ATP, NADH y FADH2. -­‐ AERÓBICO. Ausencia de O2 inhibe el ciclo. M. Dolores Delgado Bioquímica Estructural y Metabólica TEMA 12. Ciclo de Krebs Visión global del ciclo de Krebs y balance energéGco AceGl-­‐CoA 2C Citrato 4C Oxalacetato Malato 6C Isocitrato 6C 4C α-­‐cetoglutarato Fumarato 5C 4C Succinil-­‐CoA 4C Succinato 4C AceGl-­‐CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2H2O 2 CO2 + CoA + 3NADH + FADH2 + GTP M. Dolores Delgado Bioquímica Estructural y Metabólica TEMA 12. Ciclo de Krebs Ciclo de krebs Feduchi y cols. Bioquímica: conceptos esenciales. Panamericana. 2011. M. Dolores Delgado Bioquímica Estructural y Metabólica TEMA 12. Ciclo de Krebs Papel del ciclo de Krebs en el anabolismo y reacciones anapleróGcas (de relleno) Ácidos grasos Glucosa Esteroides Aminoácidos Aminoácidos Aminoácidos Porfirinas Lehninger Principles of Biochemistry. 5e. Freeman. 2009. M. Dolores Delgado Bioquímica Estructural y Metabólica TEMA 12. Ciclo de Krebs Regulación del ciclo de Krebs P inacGva + ATP E1 E1 acGva Complejo Piruvato-­‐DH ATP, aceGlCoA, NADH ATP Citrato sintasa ATP Isocitrato-­‐DH ADP succinilCoA, NADH Complejo α-­‐cetoglutarato-­‐DH Lehninger Principles of Biochemistry. 5e. Freeman. 2009. M. Dolores Delgado Bioquímica Estructural y Metabólica TEMA 12. Ciclo de Krebs M. Dolores Delgado Bioquímica Estructural y Metabólica TEMA 12. Ciclo de Krebs Metabolismo glucídico. Puntos de conexión y metabolitos clave Glucosa 1 2 4 GLUCOSA-­‐6-­‐P 6-­‐Fosfogluconato 3 Glucosa-­‐1-­‐P Fructosa-­‐6-­‐P Ribosa-­‐5-­‐P + NADPH Glucógeno Glucosa-­‐6-­‐P PIRUVATO 8 oxalacetato Colesterol C. Cetónicos 5 7 8 Lactato 6 Alanina 9 11 12 ACETIL-­‐CoA 10 CO2 + ATP M. Dolores Delgado Ácidos grasos Bioquímica Estructural y Metabólica TEMA 12. Ciclo de Krebs Rutas del metabolismo de la glucosa en disGntos tejidos GLUT1 GLUT2 GLUT3 Hígado Eritrocitos Cerebro GLUT4 GLUT4 Modificado de Devlin. Textbook of Biochemistry with Clinical correlaKons. 7e. Wiley. 2010. Adipocitos músculo a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
f) 
g) 
Transporte mediante GLUT. Fosforilación de glucosa. Ruta pentosas P. Glucólisis. Transporte de lactato. Complejo PirDH. Ciclo Krebs. h) 
i) 
j) 
k) 
l) 
m) 
Glucogenogénesis. Glucogenolisis. Lipogénesis. Gluconeogénesis. Glucosa-­‐6-­‐fosfatasa. Formación de glucurónicos (desintoxicación). M. Dolores Delgado Bioquímica Estructural y Metabólica TEMA 12. Ciclo de Krebs BIBLIOGRAFÍA •  Lehninger Principles of Biochemistry. 5ª ed. Freeman, 2009. Cap 16. •  Mark’s Basic Medical Biochemistry. A clinical approach. 3ª ed. LWW., 2008. Cap 20. •  Feduchi y cols. Bioquímica: conceptos esenciales. Panamericana, 2011. Cap 13. •  Berg, Tymoczko and Stryer. Biochemistry. 7ª ed. WH. Freeman, 2011. Cap 17. •  Voet and Voet. Biochemistry. 4ª ed. Wiley, 2011. Cap 21. •  Baynes and Dominiczak. Bioquímica Médica. 3ª ed. Elsevier, 2011. Cap 14. •  Garred and Grisham. Biochemistry. 4ª ed. 2009. Cap 19. M. Dolores Delgado