Ciclo de Krebs Complejo piruvato deshidrogenasa Reacciones del ciclo de Krebs Reacciones anapleróticas Ciclo del glioxilato

Catabolism of proteins, fats and carbohydrates in the three stages of cellular respiration

Destinos del piruvato Glucosa 2 piruvatos Gluconeogénesis Glicólisis Condiciones anaeróbicas Condiciones anaeróbicas Condiciones aeróbicas 2 lactatos 2 etanol + 2 CO2 2 Acetil-CoA Ciclo del TCA 4 CO2 + 4 H2O

Bienvenidos a la mitocondria

Complejo piruvato deshidrogenasa 3 C O - S o A N D + 2 piruvato acetil CoA

Complejo piruvato deshidrogenasa Está formado por tres enzimas Piruvato + CoA + NAD+  acetil CoA + CO2 + NADH

Tiamina pirofosfato (TPP) - N H 3 C 2 S O P - + acidic H

Lipoamida lipoamida dihidrolipoamida lisina ácido lipoico e + S C H N 2 N ( ) 4 O e - + lipoamida dihidrolipoamida lisina ácido lipoico Lipoamida

FAD (Flavina Adenina Dinucleotido) H N 3 O 2 P - R i b o s e A d n FAD FADH 2 e + 2 H + FAD (Flavina Adenina Dinucleotido) Reacción: FAD + 2 e- + 2 H+  FADH2

H Coenzima A

Piruvato deshidrogenasa 1.- Descarboxilación del piruvato (E1) 2.- Oxidación del hidroetil TPP (E2)

Piruvato deshidrogenasa 3.- Transferencia del grupo acetilo a la CoA SH (E2) 4.- Oxidación de la lipoamida (E3)

Structure of the Transacetylase (E2) core

Piruvato deshidrogenasa

Regulación de la actividad del complejo piruvato deshidrogenasa Modificación alostérica

Regulación de la actividad del complejo piruvato deshidrogenasa Modificación covalente

Ciclo de Krebs

Ciclo de Krebs: paso 1 (formación de citrato) Enzima: Citrato sintasa

Mecanismo de la citrato sintasa

Paso 2: Isomerización de citrato a isocitrato Enzima: aconitasa Hidratación Deshidratación

Mecanismo de la aconitasa

Paso 3: descarboxilación oxidativa del isocitrato Enzima: isocitrato deshidrogenasa

Paso 4: descarboxilación oxidativa Enzima: -ketoglutarato deshidrogenasa

Paso 5: formación de succinato Enzima: succinil CoA sintetasa Fosforilación a nivel de sustrato GTP + ADP  GDP + ATP

Mecanismo de la succinil CoA sintetasa

Regeneración de oxalacetato por oxidación del succinato Pasos 6 - 8 Regeneración de oxalacetato por oxidación del succinato Oxidación hidratación oxidación Succinato deshidrogenasa Fumarasa Malato deshidrogenasa

Resumen

El destino de los carbonos del grupo acetilo en el ciclo de Kreks El carbono de grupo carboxilo del acetato sale como CO2 en la segunda vuelta del ciclo El carbono de grupo metilo del acetato permanece dos vueltas en el ciclo de Krebs

Control del ciclo de Krebs Puntos de control: isocitrato deshidrogenasa - ketoglutarato deshidrogenasa

Citrate is a symmetrical molecule that reacts asymmetrically The two carbons brought in by acetyl-CoA are not the ones lost as carbon dioxide

Estereoespecificidad de la unión del sustrato en la aconitasa Figure 11-2

De piruvato a acetil CoA, irreversible

Amphibolic functions of the citric acid cycle.

Rol biosintético del ciclo de Krebs

Reacciones anapleróticas

Overall reaction of glyoxylate cycle is 2Acetyl-CoA + NAD+ + 2H2O → succinate + 2CoA + NADH + H+

The control point for regulating glyoxylate and TCA cycles Control point is isocitrate dehydrogenase. Phosphorylation of the enzyme which inactivates it so that glyoxylate cycle is engaged

Ciclo del glioxilato Ocurre en bacterias y plantas Require dos enzimas adicionales Isocitrato liasa Malato sintasa Permite la síntesis neta de oxalacetato

Ciclo del glioxilato

2 acetyl-CoA + 2 NAD+ + FAD  succinate + 2 CoA + 2 NADH + FADH2 + 2 H+

Metabolismo de carbono en levaduras Aerobic metabolism: (oxidative metabolism) Glycolysis TCA cycle oxidative phosphorylation Anaerobic metabolism: (fermentation) Glucose  Acetyl CoA  Ethanol Diauxic shift: Metabolic change as fermentable carbon source is used up from… Glucose Fermentative (Glycolysis  Ethanol) to… Oxidative Metabolism (Ethanol  TCA cycle)