TEMA 1: CÉLULA.

ACTIVIDAD ORIENTADORA 13.

TÍTULO:

COMPONENTES MOLECULARESCOMPONENTES MOLECULARES

METABOLISMO Y

RESPIRACIÓN CELULAR

Autor: Dr. Daniel Sánchez Serrano

Parte I

SUMARIO

•• Ciclo de Ciclo de KrebsKrebs. . CaracteristicasCaracteristicas

Generales. Regulación. Generales. Regulación.

•• Carácter Carácter AnfibolicoAnfibolico. . AnaplerosisAnaplerosis

•• Balance Balance EnergeticoEnergetico..

MENCIONAR las características generales

del ciclo de Krebs.

Citar los mecanismos de regulación del

ciclo de Krebs.

OBJETIVOS:

ciclo de Krebs.

Exponer el carácter anfibolico del CK.

Expresar la importancia metabolica de la

anaplerosis.

Exponer la importancia energetica del CK.

Motivación:

• Hipoxia perinatal y daños permanentes en el SNC.

• Las sobredosis de barbitúricos.

• Un veneno de ratas (raticida).• Un veneno de ratas (raticida).

• Una droga para bajar de peso.

• Un asesinato de las películas.

1. NOMBRE: RESPIRACIÓN CELULAR

2. DEFINICIÓN: ES EL PROCESO MEDIANTE EL CUAL SEOBTIENE ENERGÍA METABÓLICAMENTE ÚTIL.

PROCESO MITOCONDRIAL DE LA OXIDACIÓN DELGRUPO ACETILO DEL ACETIL-COA A CO2, H2O Y ATP.

3. LOCALIZACIÓN DEL PROCESO: MITOCONDRIA3. LOCALIZACIÓN DEL PROCESO: MITOCONDRIA

4. SUSTRATO O PRECURSOR: ACETIL-COA

5. PRODUCTOS FINALES: CO2, H2O Y ATP

6. ETAPAS O PROCESOS: CICLO DE KREBS, TRANSPORTE DE ELECTRONES Y FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

ORÍGENES Y DESTINOSORÍGENES Y DESTINOSDEL ACETIL CoADEL ACETIL CoA

GlúcidosGlúcidos

Acetil CoAAcetil CoA

AminoácidosAminoácidosÁcidosÁcidosgrasosgrasos

ColesterolColesterol

Cuerpos cetónicosCuerpos cetónicos

Acetil CoAAcetil CoA

Ácidos grasosÁcidos grasos

CICLO DE KREBSVía metabólica cíclica en la cual el grupo acetilo

de la acetil CoA proveniente del catabolismo de

glúcidos, lípidos y aminoácidos se degrada

totalmente hasta dos moléculas de dióxido de

carbono y cuatro pares de hidrógenos en forma

de cofactores reducidos, que pasan

posteriormente a la cadena respiratoria mas una

molécula de GTP equivalente a un ATP.

•• El Ciclo de El Ciclo de Krebs consiste Krebs consiste en una serie de en una serie de reacciones reacciones

EL CICLO DE KREBS COMPLETA LA OXIDACION EL CICLO DE KREBS COMPLETA LA OXIDACION DE LOS COMBUSTIBLES GENERANDO NADH Y DE LOS COMBUSTIBLES GENERANDO NADH Y

SUCCINATO.SUCCINATO.

Acetil CoAAcetil CoA

reacciones reacciones donde las donde las enzimas enzimas deshidrogenasadeshidrogenasas juegan un s juegan un papel papel importantisimo.importantisimo.

CICLOCICLO DE DE

KREBSKREBS22

COCO22

CC OO

OO

HH CC COOHCOOHHH

HH

REACCIÓN DE LA SINTETASA REACCIÓN DE LA SINTETASA CÍTRICACÍTRICA

Acetil CoAAcetil CoA HS CoAHS CoA

CC

CHCH

OO

22

ÁcidoÁcidooxalacéticooxalacético

COOHCOOH

CC

CC COOHCOOH

COOHCOOHHOHO

HH

HH

Ácido cítricoÁcido cítrico

Sintetasa cítricaSintetasa cítrica

REACCIÓN DE LA DESHIDROGENASA ISOCÍTRICA

C COOHH

H

COOH

C O

NAD NADH.H+

CO2

+

C

C COOH

COOH

HO

H

H

Ácido isocítrico

C

CH

O

2

Ácidoalfa-ceto-glutárico

CH2

COOH

Deshidrogenasaisocítrica

REACCIÓN DE LA DESHIDROGENASA REACCIÓN DE LA DESHIDROGENASA ALFAALFA--CETOCETO--GLUTÁRICAGLUTÁRICA

COOHCOOH

CC OOCC

OO

CoACoA

NADNAD NADH.H+NADH.H+

COCO22HS CoAHS CoA

++++

CHCH22

ÁcidoÁcidoalfaalfa--cetoceto--glutáricoglutárico

CHCH22

COOHCOOH

CHCH22

CHCH22

COOHCOOH

Succinil CoASuccinil CoA

CC CoACoA

DeshidrogenasaDeshidrogenasaalfaalfa--cetoceto--glutáricaglutárica

REACCIÓN DE LA REACCIÓN DE LA SUCCINILSUCCINIL--CoA SINTETASACoA SINTETASA

COOHCOOHCC

OO

CoACoA GDPGDP

GTPGTP

HS CoAHS CoA

PP

++++

CHCH22

CHCH22

COOHCOOH

Ácido succínicoÁcido succínico

COOHCOOH

CHCH22

CHCH22

COOHCOOH

Succinil CoASuccinil CoA

CC CoACoA GDPGDP

Succinil CoASuccinil CoAsintetasasintetasa

HS CoAHS CoA

REACCIÓN DE LA REACCIÓN DE LA DESHIDROGENASA SUCCÍNICADESHIDROGENASA SUCCÍNICA

CHCH

COOHCOOH

FADFAD FADHFADH22 CHCH

COOHCOOH

CHCH22

CHCH22

COOHCOOH

Ácido succínicoÁcido succínico

FADFAD

DeshidrogenasaDeshidrogenasasuccínicasuccínica

FADHFADH22 CHCH

CHCH

COOHCOOH

Ácido fumáricoÁcido fumárico

COOHCOOH

REACCIÓN DE LA REACCIÓN DE LA DESHIDROGENASA MÁLICADESHIDROGENASA MÁLICA

NAD+NAD+ NADH.H+ NADH.H+ CC OO

OO

HH

CC

CHCH22

COOHCOOH

Ácido málicoÁcido málico

HHHOHO

NAD+NAD+

DeshidrogenasaDeshidrogenasamálicamálica

NADH.H+ NADH.H+

CC

CHCH

OO

22

ÁcidoÁcidooxalacéticooxalacético

COOHCOOH

RENDIMIENTO ENERGÉTICODEL CICLO DE KREBS

REACCIÓNREACCIÓN COFACTORCOFACTOR RENDIMIENTORENDIMIENTO

Deshidrogenasa isocítricaDeshidrogenasa isocítrica NADH.H+NADH.H+ 2,5 ATP2,5 ATPDeshid. alfacetoglutáricaDeshid. alfacetoglutárica NADH.H+NADH.H+ 2,5 ATP2,5 ATP

Deshid. succínicaDeshid. succínica FADHFADH22 1,5 ATP1,5 ATP

Succinil CoA sintetasaSuccinil CoA sintetasa 1 GTP1 GTP 1,0 ATP1,0 ATP

Deshidrogenasa málicaDeshidrogenasa málica NADH.H+NADH.H+ 2,5 ATP2,5 ATP

TOTALTOTAL 10 ATP10 ATP

AnaplerosisMecanismo que mantiene el nivel fisiológico

de los metabolitos intermediarios del ciclo.

O C O

O

H

C O

C

CH

O

3

Ácidopirúvico

+CO2

ATPC

CH

O

2

ADP+

Ácidooxalacético

COOH

Carboxilasa pirúvica

FUNCIONES DEL CICLO DE KREBS

• Obtención de energía por la degradación

de la acetil CoA.

• Sus metabolitos intermediarios participan

en procesos anabólicos.

REGULACIÓN DEL CICLO DE KREBS

• Sintetasa cítrica:

Disponibilidad de acetil CoA.

Disponibilidad de ácido oxalacético.

• Deshidrogenasa isocítrica:

Activada por ADP. Activada por ADP.

Inhibida por ATP.

Inhibida por NADH.H+

• Deshidrogenasa alfa-ceto-glutárica:

Inhibida por succinil CoA.

Inhibida por NADH.H+

CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES

Proceso mediante el cual los equivalentes

de reducción de los cofactores reducidos,de reducción de los cofactores reducidos,

provenientes del ciclo de Krebs y otras

vías metabólicas, reaccionan con el

oxígeno de forma gradual, formando agua

y liberando energía.

I. NADH-CoQ reductasa.

II. Succínico-CoQ reductasa. Transportadoresde

COMPLEJOS DE LA CADENA RESPIRATORIA

III. CoQH2 (Citocromo c reductasa).

IV. Citocromo c oxidasa.

de Electrones