LIC. NUTRICIÓN – ANALISTA BIOLÓGICOLIC. NUTRICIÓN – ANALISTA BIOLÓGICO QCA. BIOLÓGICA QCA. BIOLÓGICA

PROGRAMA ANALITICO Y/O DE EXAMEN Bolilla 6Bolilla 6

•Destino del Piruvato. Descarboxilación oxidativa, complejo de la piruvato deshidrogenasa, regulación. •Destino y funciones de la acetil-CoA.

•Ciclo de Krebs. Generalidades. Función anfibólica. Regulación. Balance energético.•Lanzadera malato-aspartato. •Vía de las Pentosas fosfato. Etapas, función. Enzimas implicadas. Relación con la glucólisis. Importancia metabólica. Producción de NAPH.

•Importancia de las Vitaminas en el funcionamiento de estas vías.

GLUCOSA

2 PIRUVATO

Vía Glicolítica (citosol)

AEROBIOSISAEROBIOSISO2

Fermentación Alcohólica

(microorganismos:levaduras)

Fermentación Láctica

(músculo encontracción,eritrocitos)

Etanol2 Lactato

2 Acetil-CoA + 2 CO2

4 CO2+ 4 H2O

C. KREBS

Células animales, vegetales

DESTINO DEL PIRUVATO

ANAEROBIOSISANAEROBIOSIS

O2

(mitocondria)

Descarboxilación Oxidativa del PiruvatoDescarboxilación Oxidativa del Piruvato

Producción de Acetil-CoA en la mitocondriaProducción de Acetil-CoA en la mitocondria

Piruvato deshidrogenasaComplejo multienzimático

(E1, E2, E3)(mitocondria)

Cofactores:

PPT,Lipoato,

FAD

Cad.Resp.

COMPLEJO DE LA COMPLEJO DE LA PIRUVATO DESHIDROGENASAPIRUVATO DESHIDROGENASA• Se encuentra en la

matriz mitocondrial

• No forma parte del Ciclo de Krebs

• 3 Enzimas distintas • 5 Coenzimas

3 Enzimas• E1: Piruvato descarboxilasa• E2: Dihidrolipoamida transacetilasa• E3: Dihidrolipoamida deshidrogenasa

5 CoenzimasPirofosfato de Tiamina (PPT): derivado de Vit B1,

transporta restos de C Acido lipoico: ácido graso de 8 C, factor nutricional,

aceptor y transportador de HCoenzima A (CoA-SH): contiene Ac. Pantoténico

(complejo Vit B), aceptor y transportador de restos acilo, forma unión rica en energía

FAD: nucleótido, contiene Riboflavina (Vit B2), transportador de equiv. de reducción

NAD: nucleótido, contiene Nicotinamida (Vit B5), transportador de equiv. de reducción

• PPT unida fuertemente a E1

• Ac. Lipoico unido covalentemente a E2

•FAD fuertemente unido a E3

•NAD reoxida FADH2

Niacina

(Vit B5)

Niacina

(Vit B5)

NADNAD Ion Hidruro (:H -)Ion Hidruro (:H -) Piruvato deshidroge-nasa (PDH)

Piruvato deshidroge-nasa (PDH)

Riboflavina (Vit.B2)Riboflavina (Vit.B2)

FADFAD ElectronesElectrones PDH-E3PDH-E3

Tiamina (Vit. B1)Tiamina (Vit. B1) PP-tiaminaPP-tiamina AldehídosAldehídos PDH-E1PDH-E1

Acido lipoicoAcido lipoico LipoamidaLipoamida Electrones y grupos acilos. Electrones y grupos acilos. PDH-E2PDH-E2

Acido pantoténicoAcido pantoténico Coenzima ACoenzima A Grupos aciloGrupos acilo TiolasaTiolasa

VitaminasVitaminas (Coenzimas) (Coenzimas)en el funcionamiento de estas vías metabólicasen el funcionamiento de estas vías metabólicas

Repasemos de teorías anteriores….

COMPLEJO PIRUVATO DESHIDROGENASA-REGULACIÓN-

• REGULACION ALOSTERICA

• MODIFICACION COVALENTE

Acetil-CoA

NADH-

FOSFORILACION

DESFOSFORILACION

-

+

ATP Glicólisis PDH

ATP

COMPLEJO PDH REGULACION POR MODIFICACIÓN COVALENTE

PDH activa

No fosforilada

PDH menos activa

fosforilada

fosfatasa PDH quinasa

DESTINO DE LOS PRODUCTOS DE LA DESCARBOXILACION DESTINO DE LOS PRODUCTOS DE LA DESCARBOXILACION OXIDATIVA DE PIRUVATOOXIDATIVA DE PIRUVATO

• ACETIL- CoA

• NADH CADENA RESPIRATORIA

(membrana interna mitocondrial)

CICLO DE KREBS

(matriz mitocondrial)

3 ATP

Procedencia de la Acetil-CoAProcedencia de la Acetil-CoA

Acetil-CoA

AminoácidosPIRUVATO

-Oxidación de ácidos grasos

Cuerpos cetónicos

Hidratos de Carbono

¿¿Cómo ocurre la Oxidación de Acetil-CoACómo ocurre la Oxidación de Acetil-CoAen la mitocondria?en la mitocondria?

CICLO DE KREBSCICLO DE KREBS

•Ciclo de los Ácidos TricarboxílicosCiclo de los Ácidos Tricarboxílicos•Ciclo del Ácido CítricoCiclo del Ácido Cítrico

Ciclo de KrebsCiclo de Krebs

LOCALIZACION: LOCALIZACION: MitocondriaMitocondria

VISION GENERAL: VISION GENERAL: es una serie cíclica es una serie cíclica de 8 reacciones que oxidan el Acetil- CoA de 8 reacciones que oxidan el Acetil- CoA a COa CO22 y con obtención de: ATP, NADH+H y FADH2 y con obtención de: ATP, NADH+H y FADH2

PROCESO AEROBICO: PROCESO AEROBICO: la la ausencia de O2 ausencia de O2 inhibeinhibe el ciclo el ciclo

FUNCIONES DEL CICLO DE KREBSFUNCIONES DEL CICLO DE KREBS

• FUNCION principal: catabólica. Oxidación de glúcidos, ácidos grasos y proteínas para obtener ENERGIA

• Fuente productora de enzimas reducidas utilizadas para la producción de ATP

• Produce la mayor parte del CO2 de la célula-------------------------------------------------------------------------• FUNCION: anabólica. Convierte intermediarios en

precursores de ácidos grasos• Proporciona precursores para la síntesis de proteínas y

ácidos nucleicos

Acetil-CoA

Citrato

Cis-Aconitato

Isocitrato

Condensación

Fumarato

Succinil-CoA

-Ceto

glutaratoSuccinato

Oxalacetato

Malato

Deshidratación

Hidratación

Descarboxilaciónoxidativa

Descarboxilaciónoxidativa

Fosforilación a nivel de sustrato

Deshidrogenación

Hidratación

Deshidrogenación

GTP

REACCIONES del REACCIONES del CICLO de KREBSCICLO de KREBS

ENZIMAS DE KREBSENZIMAS DE KREBS

1- Citrato sintasa.2- Aconitasa.3- Isocitrato deshidrogenasa.4- Alfa-cetoglutarato deshidrogenasa.5- Succinato tioquinasa.6- Succinato deshidrogenasa.7- Fumarasa.8- Malato deshidrogenasa.

PRIMERA REACCION DEL CICLO DE KREBS Citrato sintasa

Glicolisis ó Piruvato

Acetil-CoA

CICLO DE KREBS

Oxalacetato

Citrato

REACCION 2- DE FORMACION DE ISOCITRATOAconitasa

Aconitasa

Cis-Aconitato IsocitratoCitrato ó Acido Cítrico

Aconitasa

REACCION 3 - Isocitrato deshidrogenasa

Isocitrato -CetoglutaratoOxalosuccinato

REACCION 4 - alfa-cetoglutarato deshidrogenasa

-cetoglutarato Succinil-CoA

REACCION 5 - Succinil-CoA sintetasa ó Succinato tioquinasa

Succinil-CoA

Succinato

Fosforilación a nivel de sustrato

Reacción 6 - Succinato deshidrogenasa

Succinato deshidrogenasa

Succinato Fumarato

Reacción 7 - Fumarasa

Fumarato L-Malato

Fumarasa

Reacción 8 - Malato deshidrogenasa

Malato Oxalacetato

Malato

deshidrogenasa

REACCION DE LA ISOCITRATO DESHIDROGENASADistribución de carbonos

Esquema de distribución de carbonos desde Succinato a Oxalacetato

Resumiendo….Resumiendo….

Ciclo de KrebsCiclo de Krebs

BALANCE ENERGETICO DEL CICLO DE KREBS

3 NADH 3 X 3 9 ATP1 FADH2 1 X 2 2 ATP1 GTP 1 ATP

12 ATP

DESCARBOXILACION OXIDATIVA DE PIRUVATO

1 NADH 1 X 3 3 ATP

RENDIMIENTO DE ATP POR OXIDACION TOTAL DE 1 MOLECULA DE GLUCOSA

VIA GLICOLITICA: 2 ATP

UNA GLUCOSA PRODUCE 2 MOLECULAS DE PIRUVATO :

15+ 15 = 30 ATP

2 NADH por sistema lanzadera:

2 o 3 ATP c/u = 4 ó 6 ATP

TOTAL: 30 ATP + 6 (4) ATP = 36 ó 38 ATP

-NADH

ATP

citrato

• Piruvato deshidrogenasa• Citrato sintasa• Isocitrato deshidrogenasa• .Cetoglutarato deshidrogenasa

+ADP

• Piruvato deshidrogenasa• Citrato sintasa• Isocitrato deshidrogenasa

REGULACION DEL CICLO DE KREBS

REGULACIÓN DEL REGULACIÓN DEL CICLOCICLO

DE KREBSDE KREBS

Varios intermediarios del Ciclo pueden ser utilizados Varios intermediarios del Ciclo pueden ser utilizados para lapara la biosíntesis biosíntesis de otros compuestos. de otros compuestos.

Para un buen funcionamiento del Ciclo estos Para un buen funcionamiento del Ciclo estos intermediarios deben reponerse.intermediarios deben reponerse.Las reacciones que proveen de los mismos se Las reacciones que proveen de los mismos se denominan denominan Reacciones de relleno o AnapleróticasReacciones de relleno o Anapleróticas

El Ciclo de Krebs es una vía ANFIBÓLICAEl Ciclo de Krebs es una vía ANFIBÓLICA

Función Función anabólicaanabólica

del del Ciclo de Ciclo de KrebsKrebs

• PIRUVATO CARBOXILASA

• ENZIMA MALICA

• REACCIONES DE TRANSAMINACION

REACCIONES ANAPLEROTICAS O DE RELLENOREACCIONES ANAPLEROTICAS O DE RELLENO

 

      

Piruvato + HCO3- + ATP oxalacetato + ADP + Pi

Piruvato+HCO3- +NADPH+ H+ L-malato+NADP++ H2O

BIOTINA(Vit H)

(+) Acetil-CoA

Bibliografía1- BLANCO A., “Química Biológica”, Ed. El Ateneo, 8a edic., Bs. As. (2007).2- LEHNINGER, A.L., "Principios de Bioquímica", Ed. Omega, 4ª ed. (2008).3- LIM M.Y., “ Lo esencial en Metabolismo y Nutrición”, Ed. Elsevier, 3ra. ed., Barcelona (2010). 4- Docentes de Química Biológica, “QUIMICA BIOLOGICA Orientada a Ciencias de los Alimentos”, Nueva Editorial Universitaria de la Universidad Nacional de San Luis.