Ciclo De Krebs

Tema 22. El ciclo de Krebs.
1. Introducción. Caracteristicas y esquema general del ciclo de Krebs.
2. Reacción de la piruvato deshidrogenasa.
* Características generales de la reacción.
* Mecanismo detallado de la reacción.
* Regulación de la piruvato DH: mecanismos y sentido fisiológico de la regulación.
3. Reacciones del ciclo de Krebs..
4. Balance y regulación del ciclo deKrebs.
5. El ciclo de Krebs y la biosintesis.
* Los intermediarios del ciclo de Krebs como precursores biosintéticos
* Reacciones anapleróticas.
- Reacción de la piruvato carboxilasa.
- Reacción de la fosfoenolpiruvato carboxiquinasa.
- reacción del enzima málico.
* Ciclo del glioxilato. función en el metabolismo.
Origen
En condiciones anaerobias, las células animales reducen elpiruvato a lactato, en las levaduras a etanol. Por el contrario, en condiciones aerobias, el piruvato ingresa a la matriz mitocondrial y es convertido a acetil-Coenzima A (AcCoA) para llevar estos Carbonos a su estado de oxidación total en el ciclo del ácido cítrico.
El ciclo del ácido cítrico, considerado el embudo del metabolismo, consiste ocho reacciones enzimáticas, todas ellas mitocondriales enlos eucariontes. El ciclo del ácido cítrico es la vía central del metabolismo aerobio: es la vía oxidativa final en el catabolismo de los carbohidratos, ácidos grasos y aminoácidos, además es una fuente importante de intermediarios de vías biosintéticas. En muchas células la acción acoplada del ciclo del ácido cítrico y la cadena de transporte de electrones son responsables de la mayoría de laenergía producida.
Historia
La historia comienza a principios de la década de los 30´s con el descubrimiento de que al agregar succinato, fumarato y malato a músculos machacados incrementa la velocidad del consumo de Oxígeno. El oxaloacetato se incorporó a la lista de ácidos dicarboxílicos cuando se descubrió que se podía formar en condiciones aeróbicas a partir del piruvato. En 1935 A.Szent-Györgyi propuso que ciertos pares de ácidos dicarboxilicos eran interconvertidos por la acción de deshidrogenasas y que este proceso estaba relacionado con la respiración.
Aunque el ácido cítrico fue descubierto en 1784  por Carl Wilhelm Scheele en el jugo de limón, y no fue hasta 1937 que los científicos entendieron su participación en el metabolismo. Carl Martius y Franz Knoop mostraron que el ácidocítrico es convertido en alfa-cetoglutarato por medio del isocitrato. Se supo también que el alfa-cetoglutarato puede ser oxidado a succinato.
La formación del citrato era la pieza faltante para poder armar completamente el rompecabezas metabólico. El descubrimiento que resolvió este rompecabezas y unificó el metabolismo fue hecho en 1937 por Sir Hans Krebs y W.A. Johnson: ellos mostraron que elcitrato es derivado del piruvato y del oxaloacetato completando lo que se conoce como el ciclo del ácido cítrico.
Se necesito de una década para demostrar que el Ac-CoA, derivado del piruvato, es la fuente intermediaria de los fragmentos de dos Carbonos que se combinan con el oxaloacetato para formar citrato.
En 1948 E.P. Kennedy y A. Lenhinger descubrieron que en mitocondrias aisladas dehomogenados de hígado de rata, se llevaban a cabo la oxidación del piruvato y de todos los intermediarios del ciclo de Krebs a expensas de O2, por tanto contienen todas las enzimas necesarias para catalizar las reacciones del ciclo y del transporte energético. Algunas de las enzimas que participan en este proceso, están en la matriz mitocondrial, otras unidas a la membrana interna. En algunos tejidos,en el citosol, se encuentran la aconitasa (hidrolasa), la isocitrato deshidrogenasa  (NADP+ dependiente), la fumarasa y la malato deshidrogenasa.
Generalidades del ciclo de Krebs
El ciclo de Krebs, es la ruta central común para la degradación de los restos acetilo (de 2 átomos de C) que derivan de los glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos. Es una ruta universal, catalizada por un sistema...