Tema 14: Ciclo de KrebsRespiracin Celular:Es un conjunto de reacciones desde Glucolisis hasta Cadena Respiratoria, pasando por Ciclo de Krebs, donde se va a obtener ATP y CO2. Ocurre en la Mitocondria en tres fases:1. Oxidacin del Piruvato (del piruvato a Acetil CoA).2. Ciclo de Krebs.3. Cadena y fosforilacin Oxidativa.Respiracin Aerbica: Se necesita de presencia o consumo de oxigeno. Es propia de las clulas eucariotas.Respiracin Anaerbica: No se necesita presencia de oxigeno se acta sin gasto de oxgeno. Es propia de las clulas procariotasHistoria Resumida del Ciclo de Krebs:Esta es una ruta que se realiz muchos aos atrs, donde el cientfico Krebs se dedic a investigar y estudiar todas las reacciones metablicas que ocurren en el organismo y en el ao 1937 planteo que haban reacciones metablicas que consuman compuestos y que a su vez producan compuestos de ATP. Los primeros compuestos que se estudiaron fueron el aminocido malato y el compuesto de lactato, y l vea como una fosforilacin se realizaba en presencia de oxgeno y otros en ausencia de oxgeno. 2 aos ms en base a las investigaciones de Krebs pudieron completar completamente las reacciones que se daban en el ciclo de Krebs que son 8 pero no fue hasta 30 aos despus que fueron totalmente aceptadas por la comunidad cientfica. El ciclo de Krebs es una va Anfiblica porque es catablica (consume) y anablica (produce), porque aparte de consumir compuestos tambin es capas de producir compuestos que son utilizados en otras rutas metablicas.Rendimiento Energtico del Ciclo de Krebs:Se produce: 3 NADH, 1 FADH y 1 GTP + 1 CO2 X cada molcula de Acetil CoA que entre al ciclo de Krebs. Como la molcula de Glucosa en la glucolisis produjo 2 Piruvato y esos pituvatos se transforman en 2 Acetil CoA entonces ese rendimiento debe ser el doble, porque para oxidar una molcula completa de Glucosa se deben dar 2 vueltas al ciclo de Krebs, lo que quiere decir que el rendimiento real del ciclo de Krebs es: 6 NADH, 2 FADH y 2 GTP + 2 CO2. 1 GTP = 1 ATPLos electrones de alta densidad obtenidos sern transformados en NADH y en FADH que luego entraran a la cadena respiratoria. Cada NADH equivale a 3 ATP y cada FADH a 2 ATP, por lo que en el ciclo de Krebs se producen 12 ATP x 2 vueltas que necesita para oxidar 1 molcula de Glucosa se tiene que en el ciclo de Krebs de la Glucosa se generan 24 ATP + 8 ATP generados en la Glucolisis son 32 + 2 NADH (6 ATP) que se generan al oxidar el piruvato en acetil-CoA, se tiene que el rendimiento energtico total global de 1 molcula de Glucosa es de 38 ATP - 2 ATP que se consumen en la Glucolisis, son 36 ATP.Funcin del Ciclo de Krebs: Transformar estos compuestos (NADH y FADH) para que entren en la cadena respiratoria. Agente Reductor.Ciclo de Krebs: El Piruvato (molcula de 3C) que se produjo en la glicolisis se va a transformar en Acetil-CoA (de 2C) a travs de una descarboxilacin oxidativa que genera la enzima piruvato deshidrogenasa donde ocurre la liberacin de un CO2 con el ingreso de la Coenzima A y H2 ingresando un NAD+ y saliendo un NADH + H formando as del piruvato el Acetil-CoA que entrar al Ciclo de Krebs. La Glucosa, los cidos Grasos y los aa son los precursores del Acetil-CoA. El primer compuesto que se necesita para el ciclo es el Acetil-CoA (2C) y el segundo es el Oxalacetato (4C).Reaccin 1: Es cuando al Oxalacetato (4C) se le adiciona el Acetil-CoA (2C) con liberacin del CoA por medio de la enzima Citrato Sintasa, formando un compuesto de 6C llamado Citrato agregndole un H2O.Reaccin 2a: Esta reaccin se considera intermediaria, es cuando al Citrato le ocurre una isomerizacin y una deshidratacin por medio de la enzima Aconitasa pasando a ser cis-Aconitato.Reaccin 2b: Es cuando luego de la isomerizacin y deshidratacin formando el cis-Aconitato a su vez ocurre un proceso de hidratacin generando un H2O y creando as el Isocitrato (6C), a travs de la enzima Aconitasa.Reaccin 3a: Es considerado al igual que la 2a una reaccin intermediaria, donde el Isocitrato sufre una deshidrogenacin (Oxidacin), la 1ra del ciclo de Krebs, donde entra un NAD+ y sale un NADH + H+. A travs de la enzima Isocitrato deshidrogenasa, pasando a ser Oxalosuccinato (6C).Reaccin 3b: Es donde el Oxalosuccinato resultado de la 1ra deshidrogenacin sufre una descarboxilacin al ingresar un H+ pasando a ser un compuesto de 5C llamado -Cetoglutarato (5C), a travs de la enzima Isocitrato deshidrogenasa.Reaccin 4: Es cuando al -Cetoglutarato (5C) le ocurren tres eventos, una deshidrogenacin (2da del ciclo por medio del NAD+ produciendo un NADH), un proceso de descarboxilacin y ganando (el succinil) una Coenzima A (CoASH). Quedando ahora como Succinil-CoA (4C) por medio de la enzima -Cetoglutarato deshidrogenasa.

Reaccin 5: En esta reaccin al Succinil-CoA (4C) sufre una tiolisis (formacin de compuestos de alta energa) donde primero se libera la Coenzima A (CoASH) y segundo ingresa un GDP + Pi (ADP + Pi) y se produce el nico GTP (ATP) del ciclo de Krebs, quedando ahora como Succinato (4C) a travs de la enzima Succinato tiosinasa.Reaccin 6: Aqu al Succinato (4C) le ocurre una deshidrogenacin (la 3ra del ciclo) pero esta vez ocurre es con un FAD y se forma un FADH2, quedando ahora como Fumarato (4C), a travs de la enzima Succinato deshidrogenasa. Reaccin 7: En esta al Fumarato (4C) se le agrega H2O se hidrata el compuesto pasando ahora a ser Malato (4C), a travs de la enzima Fumarasa.

Reaccin 8: Esta es la ltima reaccin del ciclo donde al Malato (4C) le ocurre una deshidrogenacin (la 4ta y ltima del ciclo, 3ra por NAD+) por medio del ingreso de un NAD+ formndose un NADH + H+. Transformndose ahora en el compuesto inicial del ciclo el Oxalacetato (4C), por medio de la enzima Malato deshidrogenasa. Por eso es un ciclo porque se comienza con un compuesto (Oxalacetato) y se culmina con el mismo compuesto (Oxalacetato).

El ciclo de Krebs tiene vas intermediarias o sus compuestos son utilizados por otras vas:Reacciones Catapletricas: son aquellas vas donde se utilizan o se agotan intermediarios del Ciclo de Krebs (consumen compuestos que se producen en el ciclo), se producen en las siguientes vas: Biosntesis de Glucosa (Ej. Oxalacetato). Biosntesis de cidos Grasos (Ej. Acetil CoA). Biosntesis de Aminocidos (Ej. -Cetoglutarato y Oxalacetato).Vas Anapletricas: son aquellas vas que le dan intermediarios al ciclo de Krebs. En vez de quitarle le van a dar o ceder intermediarios para que participen en el ciclo. Catabolismo de Carbohidratos (Ej. Glicolisis: PirvicoAcetil CoA). Catabolismo de Protenas (Ej. Aminocidos: Oxalacetato, Malato, Aspartato, Glutamato). Catabolismo de Grasas (Ej: Acetil CoA).

Regulacin del Ciclo de Krebs:1. Disponibilidad de Sustrato: los sustratos o los intermediarios del ciclo de Krebs pueden ser consumidos durante otras vas metablicas, la disposicin de esos sustratos va a dar el inicio o no del ciclo, por ejemplo: si el Acetil CoA no esta presente no se va a unir al Oxalacetato, y si no se une al Oxalacetato no se produce el 1er compuesto que es el citrato y no se van a dar las siguientes reacciones metablicas porque no se produce el compuesto inicial.2. Inhibicin por acumulacin de Producto: el ciclo de Krebs se bloquea cuando existe demasiados NADH, pero si hay muy bajas cantidades el ciclo de Krebs se activa.3. Regulacin de las Enzimas: estas son las enzimas que son fundamentales para el ciclo de Krebs:a) Citrato Sintasa: es la 1ra enzima que encontramos es inhibida por la concentracin de sustrato, y es ayudada por la concentracin de ATP, porque ATP va a activar esta enzima.b) Isocitrato deshidrogenasa: porque es la 1ra que realiza reaccin de deshidrogenacin, es inhibida por ATP y activada por el cambio de ADP.c) -Cetoglutarato deshidrogenasa: es la enzima que realiza la 2da deshidrogenacin se inhibe por el Succinil-CoA y por el NAD+ y por la falta de NADH, el mismo compuesto de l lo inhibe, donde las concentraciones altas de Succinil-CoA, sin embargo el factor ms importante en la regulacin del ciclo es la concentracin o la relacin que hay entre el NAD+ y el NADH, si hay mucha cantidad de NADH se va a inhibir el ciclo pero si hay pequeas cantidades se va a activar.d) Piruvato deshidrogenasa: es la enzima responsable de convertir el piruvato en acetil CoA, esta en una enzima que es un complejo enzimtico, tiene 3 enzimas que tienen accin cataltica y 3 enzimas que tienen accin moduladora. Ella esta activa cuando esta desfosforilada y cuando se fosforila la enzima se inactiva, est regulada por condiciones alostricas y modulacin covalente.