EL CICLO DE KREBS
Dra.Marusa Torres
Ciclo de krebs
Ciclo del acido cítrico
Adición del grupo acetilo al oxalacetato(o síntesis del citrato)
COO
C=O
CH
COO
2
Oxalacetato
El oxalacetato es
un compuesto de
4 carbonos
Tambien llamado
ácido oxalacético
COO
C=O
CH
COO
2
Oxalacetato
CH 2
C
CH
COO
COOHO
2
Citrato
Acetil - CoA
El grupo acetilo
o acetil proviene
de la glucolisis
o de la beta
Oxidacion de
acidos grasos y
Contiene 2
carbonos
COO
C=O
CH
COO
2
Oxalacetato
CH 2
C
CH
COO
COOHO
2
Citrato
Acetil - CoA
La coenzima A
(Co A) es una
coenzima
especializada
en el transporte
de grupos de dos
Carbonos como
Es el caso del
grupo acetil
COO
C=O
CH
COO
2
Oxalacetato
COO
CH 2
C
CH
COO
COOHO
2
Acetil - CoA
COO
C=O
CH
COO
2
Oxalacetato
COO
CH 2
C
CH
COO
COOHO
2
Acetil - CoA CoA - SH
COO
C=O
CH
COO
2
Oxalacetato
COO
CH 2
C
CH
COO
COOHO
2
Acetil - CoA CoA - SH
COO
C=O
CH
COO
2
Oxalacetato
COO
CH 2
C
CH
COO
COOHO
2
Citrato
Citrato
sintasa
Acetil - CoA Acetil - SH
La citrato sintasa
es una enzima
que actua sobre
el acetil CoA
Rompiedolo para
que pueda salir
la CoA y formar
El citrato
COO
C=O
CH
COO
2
Oxalacetato
COO
CH 2
C
CH
COO
COOHO
2
Citrato
Citrato
sintasa
Acetil - CoA Acetil - SH
Enzima : citaro sintasa
Coenzima : CoA
Sustrato : oxalacetato o acido oxálico u
oxalacético
Tipo de reaccion : sintesis, adición o
acilación
Producto : acido citrico o citrato
Isomerización del citrato a isocitrato
COO
CH 2
C
CH
COO
COOHO
2
Citrato
COO
CH 2
C
CH
COO
COOHO
2
Citrato
COO
CH 2
C COO
CH
COO
HO
Isocitrato
COO
CH 2
C
CH
COO
COOHO
2
Citrato
COO
CH 2
C COO
CH
COO
HO
Isocitrato
El isocitrato es
un isomero del
acido citrico y
la diferencia
esta en en el
grupo hidroxilo
(OH) se
encuentra en el
carbono 2
COO
CH 2
C
CH
COO
COOHO
2
Citrato
COO
CH 2
C COO
CH
COO
HO
Isocitrato
aconitasa
COO
CH 2
C
CH
COO
COOHO
2
Citrato
COO
CH 2
C COO
CH2
COO
HO
Cis aconitato
aconitasa
La aconitasa
actua
deshidratando
al ácido citrico
formando un
subproducto
llamado cis
aconitato
COO
CH 2
C
CH
COO
COOHO
2
Citrato
COO
CH 2
C COO
CH
COO
Cis aconitato
2
COO
CH 2
C
CH
COO
COO
Cis aconitato
COO
CH 2
C COO
CH
COO
HO
Isocitrato
aconitasa
2
Despues la aconitasa hidrata al cis
aconitato cambiando el orden de los
Hidrogenos y el Oxigeno
Enzima : aconitasa
Sustrato : ácido citrico o citrato
Tipo de reaccion : isomerización
Producto : ácido isocitrico o isocitrato
Subproducto : cis aconitato
Oxidacion del isocitrato hasta oxalasuccinato
COO
CH 2
C
CH
COO
COO
HO
Isocitrato
COO
CH 2
C COO
CH
COO
Cis aconitato
COO
CH 2
C
CH
COO
COO
HO
Isocitrato
COO
CH 2
O=C
COO
C -- COO
oxalasuccinato
COO
CH 2
C
CH
COO
COO
HO
Isocitrato
COO
CH 2
C COO
CH
COO
Cis aconitato
COO
CH 2
C
CH
COO
COO
HO
Isocitrato
COO
CH 2
O=C
COO
oxalasuccinato
NAD+
C -- COO
NADH + H
Enzima : oxidasa
Sustrato : ácido isocitrico o isocitrato
Tipo de reaccion : deshidorgenación y
oxidacion
Producto : oxalasuccinato o acido
oxalasuccinico
Coenzima : NAD
Descarboxilación del oxalasuccinato hasta el α cetoglutarato
COO
CH 2
C
H=C
COO
COO
oxalasuccinato
COO
CH 2
C
O=C
COO
H C2
α cetoglutarato
Isocitrato
deshidrogenasa
La enzima
isocitrato
deshidrogenasa
debilita el
enlace del
grupo carbonilo
central y el
acido isocitrico
lo pierde en
forma de CO2
COO
CH 2
C
H=C
COO
COO
oxalasuccinato
COO
CH 2
C
O=C
COO
H C2
α cetoglutarato
Isocitrato
deshidrogenasa
CO2
COO
CH 2
C
O=C
COO
COO
oxalasuccinato
COO
CH 2
C
O=C
COO
H C2
α cetoglutarato
NAD+ NADH + H
Isocitrato
deshidrogenasa
COO
CH 2
C
CH
COO
COO
HO2
Isocitrato
COO
CH 2
C
O=C
COO
H C2
α cetoglutarato
El a cetoglutarato es
una molecula de 5
atomos de carbono
Enzima : isocitrato deshidrogenasa
Sustrato : oxalasuccinato
Tipo de reaccion :descarboxilacion
Producto : α cetoglutarato o ácido α
cetoglutarico
Oxidacion del α cetoglutarato y sintesis del succinil CoA
COO
CH 2
COO
COO
CH 2
C
O=C
COO
H C2
α cetoglutaratoα cetoglutarato
Gracias a un
complejo
multiensimatico
“α cetoglutarato
deshidrogenasa”
el α cetoglutarato
pierde un atomo
de carbono
liberado como
CO2
COO
CH 2
COO
COO
CH 2
C
O=C
COO
H C2
α cetoglutaratoα cetoglutarato
α cetoglutarato
deshidrogenasa
CO2
COO
CH
H C2
O=C
De esta
manera queda
un compuesto
de cuatro
atomos de
carbono
COO
CH 2
COO
COO
CH 2
O=C
H C2
α cetoglutarato
H C2
O=C
A este compuesto de cuatro
carbonos se le agrega
denuevo la CoA para
llevarlo hacia el proximo
proceso
CoA
S-CoA
Succinil CoA
Enzima : complejo multiensimatico α
cetoglutarato deshidrogenasa
Sustrato : α cetoglutarato o ácido α
cetoglutarico
Tipo de reaccion : descarboxilacion
Producto : succinil CoA
Hidrólisis del succinil CoA y formación del GTP
COO
CH 2
COO
O=C
H C2
α cetoglutaratoSuccinil CoA
COO
CH2
H C2
O=C
S-CoA
Succinil CoA
sintetasa
Gracias a la succinil CoA sintetasa,
el succinil CoA se hidroliza
liberando la CoA y una molécula de
acido succinico
H2O
COO
CH 2
COO
O=C
H C2
α cetoglutaratoSuccinil CoA
COO
CH2
H C2
O=C
S-CoA
Succinil CoA
sintetasa
Acido
succinico o
succinato
CoA - SH
H2O
COO
CH 2
COO
O=C
H C2
α cetoglutaratoSuccinil CoA
COO
CH2
H C2
O=C
S-CoA
Succinil CoA
sintetasa
Acido
succinico o
succinato
CoA – SH
paralelamente
GDP GTP
P
paralelamente
La hidrólisis del succinil CoA libera la
suficiente energia para que
paralelamente el GDP capte una
molécula de P y formen GTP, el cual
dará origen al ATP
Enzima : succinil CoA sintetasa
Sustrato :succinil CoA
Tipo de reaccion :hidrólisis y sintesis
Producto : ácido succinico o succinato
Oxidación del succinato o sintesis del fumarato
COO
CH 2
COO
O=C
H C2
α cetoglutarato
COO
CH2
H C2
O=CSuccinato
deshidrogensa Succinato
COO
CH
HC
O=C COO
Esta enzima es una
oxidoreductasa y
deshidrogenasa a la vez
COO
CH 2
COO
O=C
H C2
α cetoglutarato
COO
CH2
H C2
O=CSuccinato
deshidrogensa Succinato
COO
CH
HC
O=C COO
Reduce al FAD
FAD FADH2
Deshidrogena al
succinato
Oxida al succinato
Fumarato
COO
CH
H C
O=C
2
2
COO
CH 2
COO
O=C
H C2
α cetoglutarato
COO
CH2
H C2
O=CSuccinato
deshidrogensa Succinato
COO
CH
HC
O=C COO
FAD FADH2
Fumarato
Enzima : succinato deshidorgenasa
Coenzima : FAD (mucha mas poder
reductor)
Sustrato :succinato o ácido succínico
Tipo de reaccion :oxidacion, reduccion
y deshidrogenacion
Producto : ácido furámico o fumarato
Hidratación del fumarato o sintesis del malato
COO
CH
HC
COO
Fumarato
Fumarasa
Esta enzima es una
hidratasa y actua
hidratando al fumarato
COO
CH
HC
COO
Fumarato
Fumarasa
H2O
Como consecuencia de la
unión del fumarato mas
agua se forma un
a - hidroxiácido
COO
CH
HC
COO
Fumarato
Fumarasa
H2O COO
CH
CH 2
COO
HO
Malato
Enzima : fumarasa
Sustrato : ácido furámico o fumarato
Tipo de reaccion :hidratación
Producto :ácido málico o malato
Oxidación del malato
COO
COO
Malato
deshidrogenasa
2
HO
Malato
CH
CH
Esta enzima es una
oxidorreductasa
COO
COO
Malato
deshidrogenasa
2
HO
Malato
CH
CH
Esta enzima reduce
al NAD que trabaja
como coenzima
NAD NADH + H
COO
COO
Malato
deshidrogenasa
2
HO
Malato
CH
CH
El NAD oxida el grupo alcohol
del a - hidroxiácido hasta un
grupo carboxilo
NAD NADH + H
COO
COO
Malato
deshidrogenasa
2
HO
Malato
CH
CH
De esta manera se obtiene el
oxalacetato o ácido oxalacético para el
primer paso del ciclo de Krebs
NAD NADH + HCOO
C=O
CH 2
COOOxalacetato
Enzima : malato deshidrogenasa
Coenzima: NAD
Sustrato : ácido málico o malato
Tipo de reaccion :oxidacion y
deshidrogenación
Producto :ácido oxalacético u
oxalacetato
Regulacion de las enzimas
en el ciclo de Krebs
Muchas de las enzimas son reguladas por
una retroalimentación negativa
Citrato sintasa
Isocitrato deshidrogenasa
α cetoglutararo
deshidrogenasa
Son inhibidas
por las
concentraciones
de ATP