Download ciclo del ácido cítrico o de krebs
Document related concepts
Transcript
CICLO DEL ÁCIDO CÍTRICO O DE KREBS Se encarga de transformar los carbonos de la acetil-CoA en CO2 y H2O Reación sumaria: Acetyl-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi ------------> 3 NADH + FADH2 + CoA-SH + GTP + 3 CO2 Consta de 8 reacciones agrupadas en tres fases: 1. Primera fase: ENTRADA DEL ACETATO (reacción 1) 2. Segunada fase: REACCIONES DE DESCARBOXILACIÓN (reacciones 2 a 5) 3. Tercera fase: REGENERACIÓN DEL OXALACETATO (reacciones 6 a 8) Acetyl-CoA Oxalacetato Citrato Malato Isocitrato Fumarato α-cetoglutarato Succinato Succinil-CoA Reacción 1: Catalizada por la citrato sintasa Tipo de reación: aldocondensación ΔGo' = - 7.7 kcal/mol (= - 32.2 kJ/mol) La citrato sintasa es un dímero que existe en dos estados conformacionales diferentes: ABIERTO (sin sustratos) y CERRADO (con sus dos sistrato unidos), que explica el mecanismo cinético. Reacción 2: Catalizada por la aconitasa Tipo de reación: isomerización El C central (C3) del citrato es un centro proquiral, es decir, los dos carboximetilos que le rodean NO SON EQUIVALENTES. La aconitasa es capaz de distinguir el carboxilo superior del inferior La aconitasa posee en su centro activo un centro de [4Fe-4S] encargado de coordinar el OH- del citrato, para facilitar su eliminación. Reacción 3: Catalizada por la isocitrato deshidrogenasa Tipo de reación: descarboxilación oxidativa. ΔGo' = - 5.0 kcal/mol (= - 20.85 kJ/mol) Esta es una reacción muy común en el metabolismo: Oxidar un ácido en β, para dar un β-cetoácido, el cual será luego descarboxilado. (el β-carbonilo del α-cetoglutarato hace sencilla la ruptura del enlace C-C adyacente) Reacción 4: Catalizada por la α-cetoglutarato deshidrogenasa Tipo de reación: descarboxilación oxidativa. ΔGo' = - 8.0 kcal/mol (= - 33.36 kJ/mol) La α-cetoglutarato deshidrogenasa es un complejo multienzimático casi idéntico al de la piruvato deshidrogenasa, y con un mecanismo de reacción similar. Reacción 5: Catalizada por la succinil-CoA sintetasa (= succinato tioquinasa) Tipo de reación: transferencia del fosfato En el mecanismo de acción interviene una His del centro activo, que es fosforilada al comienzo de la reacción. Reacción 6: Catalizada por la succinato deshidrogenasa (localizada en la membrana mitocondrial interna) Tipo de reación: deshidrogenación (=oxidación). Reacción 7: Catalizada por la fumarasa (= fumarato hidratasa) Tipo de reación: hidratación. La enzima es altamente estereoespecífica: únicamente reconoce el doble enlace en configuración TRANS y nunca en CIS. Por ello, no reconoce el maleato. Reacción 8: Catalizada por la malato deshidrogenasa Tipo de reación: oxidación. o' ΔG = + 7.1 kcal/mol (29.7 kJ/mol) RESUMEN del CICLO DEL ÁCIDO CÍTRICO: 1.- El acetato (2C, como Ac-CoA) se condensa con una molécula de 4C para dar citrato. 2.- Se dan dos descarboxilaciones por vuelta del ciclo, con lo que la entrada de los 2C queda compensada. 3.- Los 2C que se pierden en una vuelta del ciclo no son los que provienen del acetato que entra en esa vuelta. 4.- La oxidación tiene lugar en cuatro pasos (3 con NAD+ y uno con FAD) 5.- Se genera una molécula de ATP por vuelta del ciclo. 6.- El ciclo termina con la regeneración del acetato. Si el balance del ciclo la hacemos partiendo de la glucosa: Glucosa + 6H20 + 10NAD+ + 2FAD + 4ADP + 4Pi 6CO2 + 10NADH + 10H+ + 2FADH2 + 4ATP