Seminario N°3 de Bioquímica

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Reacción de la PDH

La conversión del piruvato en acetil-CoA se desarrolla en cuatro etapas dentro del complejo enzimático de la piruvato descarboxilasa.

Paso 1. Piruvato + TPP------- Hidroxietil-TPP + CO2

El piruvato reacciona con tiamina pirofosfato (TPP) en la enzima piruvato descarboxilasa (E1) del complejo. Este proceso escinde CO2 y genera acetaldehído unido a TPP, o hidroxietilamina.

Esta reacción es la más lenta del proceso, por lo que es la limitante de la velocidad de la reacción global.

Paso 2. Hidroexitil-TPP + Lipoamida----- TPP + Acetil-lipoamida

La hidroexiteliamina reacciona con la lipoamida en una oxidación que genera acetil-lipoamida (catalizada por la dihidrilipoil transacelitasa, E2). El oxidante es el grupo disulfuro de la lipoamida que se reduce a sulfihidrilo. El otro azufre se liga al acetil.

Paso 3. Acetil-lipoamida + CoA-SH --------Dihidrolipoamida + acetil-CoA

La acetil-lipoamida continúa en la dihidrolipoil transacetilasa, donde reacciona con el cofactor CoA-SH. El acetil de la acetil-lipoamida es transferido a la CoA, que se oxida y conserva el enlace tioéster rico en energía, y se reestablece la dihidrolipoamida, que se reduce al adquirir de nuevo el sulfhidrilo. La acetil-CoA se libera al interior de la matriz mitocondrial.

Paso 4. Dihidrolipoamida + NAD-------Lipoamida + NADH+H+

La última reacción la cataliza la dihidrolipoil deshidrogenasa, donde se reestablece en el enlace disulfuro de la lipoamida para hacerla reactiva nuevamente. Para ello, se emplea a FAD como intermediario, que se reduce a FADH2 y oxida los sulfuros (que luego se enlazan nuevamente).Finalmente, el FADH2 reacciona con NAD+, que se reduce a NADH+H+ y se libera, restituyendo a FAD para una nueva reacción.

A este tipo de reacciones en secuencia se le denomina canalización de sustratos. De este modo, ningún sustrato abandona nunca el complejo, por lo que la concentración de sustratos es muy alta en E2. Además, se impide el robo por parte de otras rutas del grupo acetilo.

- Analice el papel central del ciclo de Krebs en el metabolismo, mencione su importancia y describa en forma breve lo siguiente:

El ciclo de krebs como vía central metabólica es de gran importancia, ya que este en combinación con la cadena respiratoria y la fosforilación oxidativa y a partir del acetil CoA proveniente de múltiples metabolitos produce la mayor parte del CO2 el H2O y la energía (en forma de ATP) resultante del catabolismo de las cadenas carbonadas en dichas moléculas. Esta energía es la principal forma de energía metabólicamente utilizable para el desarrollo de las actividades vitales de carácter endergónico que se lleva a cabo en los diferentes organismos. Además el ciclo de Krebs nos genera citrato estos nos forman los ácidos grasos que generan a la membranas, succinil CoA que es el principal generador de los carbonos del grupo Hemo, al fumarato que es de gran importancia en el ciclo de la urea para la eliminación de NH3 y genera a su vez acetil-CoA siendo este el padre del C.K.

El CK ocurre en las crestas mitocondriales.

- Metabolitos intermediarios importantes y su alimentador fundamental.

Los metabolitos intermediarios importantes del ciclo de Krebs son: el citrato, el isocitrato, x cetoglutarato, succionil-CoA, succinato, Fumarato y malato.

El alimentador fundamental del CK es el acetil-CoA, sin este no habrìa ciclo de Krebs. Además se produce un defecto en la síntesis de acetilCoA, que causa un fallo en la producción de energía a través del ciclo de Krebs, un defecto en la síntesis de cuerpos cetónicos y un descenso de los valores de glucosa (hipoglucemia)

- Reacciones en donde ocurren deshidrogenaciones, descarboxilaciones y fosforilación a nivel de sustrato.

Deshidrogenaciones

- Oxidación de isocitrato a alfa cetoglutarato y CO2: primera deshidrogenación a nivel de sustrato.

- Oxidación del alfa cetoglutarato a succinil CoA y CO2-. 2 deshidrogenación a nivel de sustrato.

- Oxidación del succinato a fumarato: tercera deshidrogenación a nivel de sustrato, la enzima succinato deshidrogenasa se encuentra en la membrana mitocondrial NO en la matriz mitocondria.

- Oxidación del malato a oxalacetato: cuarta deshidrogenación a nivel de sustrato

Descarboxilaciones

- Oxidación de isocitrato a alfa cetoglutarato y CO2: primera descarboxilación a nivel de sustrato.

- Oxidación del alfa cetoglutarato a succinil CoA y CO2-. 2 descarboxilación a nivel de sustrato

Fosforilaciòn a nivel de sustrato

- Conversión de succinil CoA en succinato, formando GTP (ATP) a partir de GDP (ADP) y Pi.

Ciclo de Krebs

Conocido también como ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxilicos es una vía anfibolica (catabólica y anabólica) que se lleva a cabo en la matriz mitocondrial y cumple la función de donar equivalentes reductores para el metabolismo. Consta de ocho reacciones.

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1. Formación de citrato

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2. Formación de isocitrato via cis- aconitato

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3. Oxidación de isocitrato a alfa cetoglutarato y CO2: primera deshidrogenación a nivel de sustrato

[pic 6]4. Oxidación del alfa cetoglutarato a succinil CoA y CO2-. 2 deshidrogenación a nivel de sustrato

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5. Conversión de succinil CoA en succinato

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6. Oxidación del succinato a fumarato: tercera deshidrogenación a nivel de sustrato, la enzima succinato deshidrogenasa se encuntra en la membrana mitocondrial NO en la amtriz mitocondrial.

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