CICLO DE KREBS Y METABOLISMO

Vista previa del material en texto

Fumarato
Succinato
Succinil CoA
α-cetoglutarato
Isocitrato
Citrato
Acetil CoA
Oxalacetato
Malato
CO2
CO2
NADH
NADH
NADH
ATP
QH2
Ciclo de Krebs en su interrelación 
con el metabolismo general
CH3
C
SO CoA Bioquímica II
Glucosa, otros azúcares
Piruvato
Glucólisis
Coenzimas redox 
reducidas 
ATP
Coenzimas redox 
reducidas 
ATP
Ciclo de Krebs
CO2
Acetil CoA
Piruvato 
deshidrogenasa CO2
El Ciclo de Krebs como una ruta central del metabolismo intermediario
Fosforilación 
oxidativa
Fuentes principales de Acetil CoA 
Glucólisis
Piruvato 
deshidrogenasa
Degradación de 
ácidos grasos
COOH
β-oxidación de ácidos grasos
Extraido de:
C
CH2
C
CH2
C
C
OH
O
OH
O OH
OH O
Citrato
CoA-SH
H2O
C
CH2
C
CH2
C
C
OH
O
OH
O S CoA
OH O
 
O
C
CH2
CH
C
C
C
OH
O
O OH
OH O
O
 
NAD+
NADH 
+ H+
C
CH2
CH2
C
C
O OH
OH O
O
α-cetoglutarato
CO2
NAD+
C
CH2
CH2
C
O OH
O S CoA
Succinil CoA
NADH 
+ H+
CO2
C
CH2
CH2
C
O OH
O OH
Succinato
ADP
+ Pi
ATP
C
CH2
C
CH
C
C
OH
O
O OH
OH O
 
H2O
 
C
CH2
CH
CH
C
C
OH
O
O OH
OH O
OH
Isocitrato
H2O
Malato
H2O
C
CH
CH2
C
O OH
O OH
OH
NADH 
+ H+
NAD+
Ciclo de Krebs 
o de los Ácidos 
Tricarboxílicos
CITRATO SINTASA ACONITASA
α-CETOGLUTARATO 
DESHIDROGENASA
ISOCITRATO 
DESHIDROGENASA
SUCCINATO 
TIOKINASA
SUCCINATO 
DESHIDROGENASA
FUMARASA
MALATO 
DESHIDROGENASA
Breve repaso
C
C
CH2
C
O
OH O
OH O
CH3
C
SO CoA
Oxalacetato
Acetil CoA
C
CH
CH
C
O OH
O OH
Fumarato
FAD
FADH2
QQH2
Fumarato
Succinato
Succinil CoA
α-cetoglutarato
Isocitrato
Citrato
Acetil CoA
Oxalacetato
Malato
CO2
CO2
NADH
NADH
NADH
ATP
QH2
Acetil-CoA + 3 NAD+ + Q + ADP + Pi + H2O 2CO2 + 3 NADH + 3 H
+ + ATP + QH2 + CoA
Ruta oxidativa cíclica
Sustratos
-Acetil CoA
-coenzimas redox oxidadas
- ADP y Pi
Productos
- CO2
- Coenzimas redox reducidas
- ATP
El Ciclo de Krebs como la ruta de oxidación final de carbohidratos
El Ciclo de Krebs como ruta productora de intermediarios biosintéticos
Fumarato
Succinato
Succinil CoA
α-cetoglutarato
Isocitrato
Citrato
Acetil CoA
Oxalacetato
Malato
CO2
CO2
NADH
NADH
NADH
ATP
QH2
Fumarato
Succinato
Succinil CoA
α-cetoglutarato
Isocitrato
Citrato
Acetil CoA
Oxalacetato
Malato
CO2
CO2
NADH
NADH
NADH
ATP
QH2
Rutas biosintéticas 
Aminoácidos y derivados
Ácidos grasos
Porfirinas
Fumarato
Succinato
Succinil CoA
α-cetoglutarato
Isocitrato
Citrato
Acetil CoA
Oxalacetato
Malato
CO2
CO2
NADH
NADH
NADH
ATP
QH2
Fumarato
Succinato
Succinil CoA
α-cetoglutarato
Isocitrato
Citrato
Acetil CoA
Oxalacetato
Malato
CO2
CO2
NADH
NADH
NADH
ATP
QH2
Reacciones anapleróticas
Degradación de aminoácidos
Piruvato carboxilasa
¿Por qué no se agotan los intermediarios del ciclo?
Fumarato
Succinato
Succinil CoA
α-cetoglutarato
Isocitrato
Citrato
Acetil CoA
Oxalacetato
Malato
CO2
CO2
NADH
NADH
NADH
ATP
QH2
Fumarato
Succinato
Succinil CoA
α-cetoglutarato
Isocitrato
Citrato
Acetil CoA
Oxalacetato
Malato
CO2
CO2
NADH
NADH
NADH
ATP
QH2
C
CH2
C
CH2
C
C
OH
O
OH
O OH
OH O
CITRATO SINTASA
ACONITASA
Modulador alostérico de PFK
Síntesis de ácidos 
grasos, esteroles, etcCH3
C
SO CoA
C
C
CH2
C
O
OH O
OH O
CITRATO 
LIASA
ATP
Fumarato
Succinato
Succinil CoA
α-cetoglutarato
Isocitrato
Citrato
Acetil CoA
Oxalacetato
Malato
CO2
CO2
NADH
NADH
NADH
ATP
QH2
Fumarato
Succinato
Succinil CoA
α-cetoglutarato
Isocitrato
Citrato
Acetil CoA
Oxalacetato
Malato
CO2
CO2
NADH
NADH
NADH
ATP
QH2
C
CH2
CH
CH
C
C
OH
O
O OH
OH O
OH
ACONITASA
ISOCITRATO 
DESHIDROGENASA
C
C
H
OOH
O
Glioxilato
ISOCITRATO 
LIASA
MALATO 
SINTASA
C
CH2
CH2
C
C
O OH
OH O
O
Fumarato
Succinato
Succinil CoA
α-cetoglutarato
Isocitrato
Citrato
Acetil CoA
Oxalacetato
Malato
CO2
CO2
NADH
NADH
NADH
ATP
QH2
Fumarato
Succinato
Succinil CoA
α-cetoglutarato
Isocitrato
Citrato
Acetil CoA
Oxalacetato
Malato
CO2
CO2
NADH
NADH
NADH
ATP
QH2
NH2 C
H
C O
CH2
CH2
CH2
NH C
NH
NH2
OH
NH
C
H
C
H2
C
H2
CH2
C
O
OH
Prolina
Arginina
α-CETOGLUTARATO 
DESHIDROGENASA
ISOCITRATO 
DESHIDROGENASA
C
CH2
CH2
CH
C
O OH
OH O
NH2
NH3
NH3
Glutamato
GLUTAMATO 
DESHIDROGENASA
TRANSAMINASAS
α-ceto 
ácido
α-amino 
ácido
C
CH2
CH2
CH
C
O NH2
OH O
NH2
Glutamina
GLUTAMATO 
SINTASA GLUTAMINA 
SINTETASA
ATP
Fumarato
Succinato
Succinil CoA
α-cetoglutarato
Isocitrato
Citrato
Acetil CoA
Oxalacetato
Malato
CO2
CO2
NADH
NADH
NADH
ATP
QH2
Fumarato
Succinato
Succinil CoA
α-cetoglutarato
Isocitrato
Citrato
Acetil CoA
Oxalacetato
Malato
CO2
CO2
NADH
NADH
NADH
ATP
QH2
C
CH2
CH2
C
O OH
O S CoA
α-CETOGLUTARATO 
DESHIDROGENASA
SUCCINATO 
TIOKINASA Porfirinas
Hemo
Clorofilas
Citocromos
C
CH2
CH3
OSCoA
Propionil CoA
NH2
C
HC
HC
H2
O
CCH3
CH3
OH
Isoleucina
NH2
C
HC
HCH3
O
C
CH3
OH
Valina
Ácidos grasos de cadena impar, 
terpenos
Fumarato
Succinato
Succinil CoA
α-cetoglutarato
Isocitrato
Citrato
Acetil CoA
Oxalacetato
Malato
CO2
CO2
NADH
NADH
NADH
ATP
QH2
Fumarato
Succinato
Succinil CoA
α-cetoglutarato
Isocitrato
Citrato
Acetil CoA
Oxalacetato
Malato
CO2
CO2
NADH
NADH
NADH
ATP
QH2
C
CH
CH2
C
O OH
O OH
OH
FUMARASA
MALATO 
DESHIDROGENASA
C
C
H
OOH
O
GlioxilatoMALATO 
SINTASA
CO2
ENZIMA 
MÁLICA
C
C
CH3
OOH
O
Piruvato
C
CH
CH2
C
O OH
O OH
OH
C
C
CH2
C
O
OH O
OH O
P OH
O
O
OH
C
C
CH2
OOH
CO2
Fijación de CO2 (Ciclo de Calvin)
Fumarato
Succinato
Succinil CoA
α-cetoglutarato
Isocitrato
Citrato
Acetil CoA
Oxalacetato
Malato
CO2
CO2
NADH
NADH
NADH
ATP
QH2
Fumarato
Succinato
Succinil CoA
α-cetoglutarato
Isocitrato
Citrato
Acetil CoA
Oxalacetato
Malato
CO2
CO2
NADH
NADH
NADH
ATP
QH2
C
C
CH2
C
O
OH O
OH O
Gluconeogénesis
CITRATO SINTASA
MALATO 
DESHIDROGENASA
NH2
C
H C
O
C
H2
C
O
NH2
OH
Asparagina
NH2
C
H C
O
C
HCH3
OH
OH
Treonina
NH2
C
H C
O
C
H2
C
H2
OH
SCH3
Metionina
NH2
C
H C
O
C
H2
C
O
OH
OH
Aspartato
C
C
CH3
OOH
O
Piruvato
CO2
PIRUVATO 
CARBOXILASA
ATP
P OH
O
O
OH
C
C
CH2
OOH
Fosfoenolpiruvato
CO2FOSFOENOLPIRUVATO 
CARBOXIKINASA
FOSFOENOLPIRUVATO 
CARBOXILASA
ATP
C
C
C
C
C
O OH
OH O
NH2
H H
HH
H
Glutamato
5 CO2
?
¿Cómo se oxidan completamente los intermediarios del ciclo?
Glutamato
α-cetoglutarato
succinil-CoA + CO2 Succinato Fumarato Malato Oxalacetato
Piruvato Acetil-CoA + CO2 
CO2
CO2
Fumarato
Succinato
Succinil CoA
α-cetoglutarato
Isocitrato
Citrato
Oxalacetato
Malato
NADH
NADH
NADH
ATP
QH2
FosfoenolPiruvato + CO2 Fumarato Succinato
Succinil CoA
α-cetoglutarato
Isocitrato
Citrato
Acetil CoA
Oxalacetato
Malato
CO2
CO2
NADH
NADH
NADH
ATP
QH2
Fumarato
Succinato
Succinil CoA
α-cetoglutarato
Isocitrato
Citrato
Acetil CoA
Oxalacetato
Malato
CO2
CO2
NADH
NADH
NADH
ATP
QH2
C
C
C
C
C
O OH
OH O
NH2
H H
HH
H
¿Cómo se sintetizan en forma neta los intermediarios del ciclo?
Glutamato
?
C
CH
CH
CH
CH
C
H2
O H
OH
OH
OH
OH
OH
Glucosa
Glucosa
Piruvato Acetil-CoA + CO2 
Oxalacetato
ATP, CO2
Glucosa + 3NAD+ + ADP + Pi + NH3 Glutamato + 3NADH + 3H+ + ATP + CO2
CO2
α-cetoglutarato
Isocitrato
Citrato
NADH
Glutamato
NH3
Piruvato
Citrato
Malato
Acetil-CoA
Oxalacetato
Gluconeogénesis
Fosfoenolpiruvato
CO2
Glucólisis
Regulación
Mi
to
co
nd
ria
Acetil-CoA
Succinil-CoA
ATP
NADH
Citrato
Pricipales reguladores 
Piruvato
Malato
Citrato
Acetil-CoA
Oxalacetato
Isocitrato
α-cetoglutarato
Succinil-CoA
SuccinatoFumarato
CO2
CO2
CO2
Citoplasma
Matriz mitocondrial
Espacio intermembrana
CO2
Biosíntesis de 
ácidos grasos
Modulador negativo
Modulador positivo
Fumarato
Succinato
Succinil CoA
α-cetoglutarato
Isocitrato
Citrato
Acetil CoA
Oxalacetato
Malato
CO2
CO2
NADH
NADH
NADH
ATP
QH2
Fumarato
Succinato
Succinil CoA
α-cetoglutarato
Isocitrato
Citrato
AcetilCoA
Oxalacetato
Malato
CO2
CO2
NADH
NADH
NADH
ATP
QH2
Biosíntesis de intermediarios del ciclo a partir de carbohidratos
Principales rutas degradativas que culminan en intermediarios del ciclo
Principales rutas biosintéticas que comienzan en intermediarios del ciclo
Principales reguladores de la vía
Piruvato
Principales enzimas reguladas
Oxidación completa de intermediarios del ciclo
Fosfoenolpiruvato
Glucosa
aminoácidos
ácidos grasos
aminoácidosaminoácidosaminoácidos
aminoácidos
Ácidos grasos
Porfirinas 
Ciclo de Krebs
- Ruta catabólica central 
(organismos aeróbicos)
- Ruta anabólica central 
(todos los organismos)
RUTA ANFIBÓLICA