Bioquimica medicina

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Bioquímica, segunda solemne

Ciclo de Krebs
El ciclo tiene como funciones primordiales, el ser la ruta final de la oxidación de las moléculas combustibles y el de proporcionar moléculas precursoras para las rutas biosintéticas. Cuando actúa con este último objetivo, requiere de reacciones denominadas anapleroticas que le proporcionan metabolitos y evitan que deje de funcionar.

Lareacción del complejo piruvato deshidrogenasa.
Para que el piruvato sea oxidado completamente a dióxido de carbono y agua en el ciclo de Krebs se requiere: a) Que el piruvato pase al interior de la mitocondria b) Que se transforme en acetil-CoA Las enzimas del ciclo de Krebs se localizan de forma ordenada en el interior de la mitocondria. La membrana mitocondrial es impermeable a los compuestosfosforilados y al acetil-CoA, por lo que el piruvato de la ruta glicolítica, que se origina en el citosol, es transportado, mediante difusión facilitada, al interior de la

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mitocondria. Posteriormente, el piruvato, a través de una descarboxilación oxidativa, se transforma en acetil-CoA Piruvato + NAD⁺+ CoA-SH → acetil-CoA + NADH + H⁺ + CO₂ La oxidación del piruvato es una reacción irreversible en la que intervienen 3 enzimas y 5 coenzimas.



La reacción esta catalizada por el complejo piruvato deshidrogenasa (PDH) constituido por 3 enzimas:
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Piruvato deshidrogenasa Dihidrolipoil transacetilasa Dihidrolipoil deshidrogenasa

Y 5 coenzimas: Pirofosfato de tiamina (TPP) - Ácidolipoico - Coenzima A (CoA-SH) - NAD⁺ - FAD⁺ El piruvato además de ser el producto final de la ruta glicolítica, se forma en el catabolismo de aminoácidos, en la oxidación del lactato, y es un precursor de la síntesis de aminoácidos, de la glucosa y del lactato. El acetil-CoA se forma en la degradación de los ácidos grasos y de aminoácidos y es un precursor de la síntesis de ácidos grasos, cuerposcetónicos, colesterol y otros lípidos.
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Existen dos niveles de regulación sobre el complejo: uno rápido, en el que los productos de la reacción (acetil-CoA y NADH) actúan de inhibidores y otro lento mediante modificación covalente y en el que participan 2 enzimas más: la PDH quinasa y la PDH fosfatasa. Estas enzimas, que también constituyen parte integral del complejo PDH, regulan la actividaddel mismo a través de un mecanismo de fosforilación y desfosforilación. Valores elevados de las proporciones NADH/NAD, acetil-CoA/CoA-SH y/o ATP/ADP actúan como efectores positivos de la PDH quinasa, favoreciendo la formación de la PDH activa, no fosforilada, en PDH
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fosforilada, poco activa. Elresultado neto de este proceso es el descenso del ritmo en la transformación piruvato-acetil-CoA.

Reacciones y regulación
En cada ciclo (vuelta) de Krebs una molécula de acetil-CoA de 2 átomos de carbono se condensa con una molécula de ácido oxalacético de 4 átomos de carbono para formar ácido cítrico, un compuesto de 6 moléculas de carbono. Este último se oxida mediante una secuencia de reacciones,de tal modo que se liberan 2 moléculas de CO₂ y se regenera una molécula de ácido oxalacetato. Este compuesto puede combinarse con otra molécula de acetilo (acetil-CoA), iniciando el ciclo otra vuelta. En cada vuelta se incorpora una molécula de acetilo y se eliminan 2 de CO₂. Cuando el ciclo está funcionando con fines energéticos. Una molécula de ácido oxalacético sería suficiente para lograr laoxidación de un número infinito de moléculas de acetilo. En estas condiciones por cada vuelta se liberan 4 pares de hidrógenos (o sus electrones equivalentes), los cuales pasaran al oxígeno molecular para obtener energía en forma de ATP.

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La primera reacción del...
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