enzimas ciclo de krebs
Páginas: 5 (1067 palabras)
Publicado: 6 de noviembre de 2013
Reacciones y enzimas del ciclo de Krebs
Degradación CH3CO-CoA.
El ciclo es una serie de ocho reacciones enzimáticas que degradan al grupo acetilo de la acetil-CoA a dos moléculas de CO2, con la formación de equivalentes de reducción (3 NADH, 1 FADH2) y un ATP. Todas las enzimas se encuentran en la matriz, a excepción de la succinato deshidrogenasa que está asociada a la membrana mitocondrialinterna.
1. Citrato sintasa
La reacción de adición del grupo metilo (acetil-CoA) sobre el carbonilo del oxalacetato origina citril-S-CoA, que posteriormente asociado a la misma enzima es hidrolizado a citrato.
La Keq’ igual a 5x105 y el Go´ igual a - 7,7 Kcal mol-1, indican la irreversibilidad de la reacción, determinada por la hidrólisis de citril - CoA.
La enzima cataliza también lareacción del fluoroacetil-CoA y el oxalacetato formándose fluorocitrato, que inhibe la segunda reacción del ciclo de Krebs.
El fluorocitrato es una de las moléculas más tóxicas conocidas (LD50 = 0,2 mg k-1 de peso corporal en ratas). Se encuentra en hojas de algunas plantas venenosas de África, Australia y Sudamérica.
Fig.4 Modelo de la enzima citrato sintasa unida al sustrato oxalacetato(modelo esferas llenas) de corazón de cerdo. La enzima es un dímero, se muestra los monómeros en color azul y amarillo, y el oxalacetato en celeste y rojo.
2. Aconitasa.
Cataliza la interconversión ente los ácidos tricarboxílicos: citrato, cis-aconitato e isocitrato. En un primer paso hay una eliminación de una molécula de agua, sale el grupo hidroxilo del C-3 y un H+ del C-4 formándose elcis-aconitato, en un segundo paso de adición de agua al doble enlace, queda el grupo hidroxilo en el C-4 del ácido formado. De los dos estereoisómeros posibles del isocitrato sólo se forma uno. La enzima transfiere el grupo hidroxilo del citrato a un carbono adyacente, y convierte al citrato, alcohol terciario de difícil oxidación, a isocitrato, alcohol secundario fácilmente oxidable.
El Go´igual a + 2,04 Kcal mol-1, es por lo tanto una reacción reversible en la que el equilibrio favorece la formación del citrato.
Fig.5 Complejo aconitasa de bovino y -metilisocitrato.
http://falcon.sbuniv.edu/~ggray.wh.bol/tutorial/citric/step2.htm
3. Isocitrato deshidrogenasa, NAD+ dependiente.
Enzima alostérica, de PM 380 kD, formada 8 subunidades. Requiere de Mn2+ y Mg2+.
La enzimacataliza la descarboxilación oxidativa del isocitrato a a -cetoglutarato. En un primer paso cataliza la oxidación del isocitrato a una cetona (oxalsuccinato), y posteriormente, la descarboxilación del carboxilato en posición b con respecto a la cetona. En esta reacción sale el primer CO2 del ciclo.
El Go´ igual a - 5,0 Kcal mol-1 favorece la descarboxilación sobre la carboxilación reductora,se trata sin embargo, de una reacción reversible.
Fig.6 Complejo de la isocitrato deshidrogenasa de E.coli con NAD+ y Ca2+.
http://falcon.sbuniv.edu/~ggray.wh.bol/tutorial/citric/step4.htm
4. Complejo -cetoglutarato deshidrogenasa.
Este complejo cataliza la descarboxilación oxidativa del -cetoglutarato liberando los segundos CO2 y NADH del ciclo. La reacción global es semejante ala catalizada por el complejo multienzimático piruvato deshidrogenasa.
El producto de la reacción es succinil-CoA, un tioéster de "alta energía". El Go´ es igual a – 8,0 kcal mol- 1, la reacción es irreversible.
5. Succinil-CoA sintetasa.
Enzima conocida también como succinato tioquinasa, que cataliza la hidrólisis del compuesto succinil-CoA y la síntesis acoplada del un nucleósidotrifosfato de alta energía (fosforilación a nivel de sustrato).
Es una reacción reversible, con una Keq’ igual a 3,7 y Go´ igual a – 0,7 kcal mol-1.
En mamíferos la enzima utiliza el GDP, se sintetiza entonces GTP. En cambio plantas y bacterias, sintetizan directamente ATP. Ambas reacciones son equivalentes, ya que ATP y GTP se interconvierten mediante la acción de la enzima nucleósido...
Degradación CH3CO-CoA.
El ciclo es una serie de ocho reacciones enzimáticas que degradan al grupo acetilo de la acetil-CoA a dos moléculas de CO2, con la formación de equivalentes de reducción (3 NADH, 1 FADH2) y un ATP. Todas las enzimas se encuentran en la matriz, a excepción de la succinato deshidrogenasa que está asociada a la membrana mitocondrialinterna.
1. Citrato sintasa
La reacción de adición del grupo metilo (acetil-CoA) sobre el carbonilo del oxalacetato origina citril-S-CoA, que posteriormente asociado a la misma enzima es hidrolizado a citrato.
La Keq’ igual a 5x105 y el Go´ igual a - 7,7 Kcal mol-1, indican la irreversibilidad de la reacción, determinada por la hidrólisis de citril - CoA.
La enzima cataliza también lareacción del fluoroacetil-CoA y el oxalacetato formándose fluorocitrato, que inhibe la segunda reacción del ciclo de Krebs.
El fluorocitrato es una de las moléculas más tóxicas conocidas (LD50 = 0,2 mg k-1 de peso corporal en ratas). Se encuentra en hojas de algunas plantas venenosas de África, Australia y Sudamérica.
Fig.4 Modelo de la enzima citrato sintasa unida al sustrato oxalacetato(modelo esferas llenas) de corazón de cerdo. La enzima es un dímero, se muestra los monómeros en color azul y amarillo, y el oxalacetato en celeste y rojo.
2. Aconitasa.
Cataliza la interconversión ente los ácidos tricarboxílicos: citrato, cis-aconitato e isocitrato. En un primer paso hay una eliminación de una molécula de agua, sale el grupo hidroxilo del C-3 y un H+ del C-4 formándose elcis-aconitato, en un segundo paso de adición de agua al doble enlace, queda el grupo hidroxilo en el C-4 del ácido formado. De los dos estereoisómeros posibles del isocitrato sólo se forma uno. La enzima transfiere el grupo hidroxilo del citrato a un carbono adyacente, y convierte al citrato, alcohol terciario de difícil oxidación, a isocitrato, alcohol secundario fácilmente oxidable.
El Go´igual a + 2,04 Kcal mol-1, es por lo tanto una reacción reversible en la que el equilibrio favorece la formación del citrato.
Fig.5 Complejo aconitasa de bovino y -metilisocitrato.
http://falcon.sbuniv.edu/~ggray.wh.bol/tutorial/citric/step2.htm
3. Isocitrato deshidrogenasa, NAD+ dependiente.
Enzima alostérica, de PM 380 kD, formada 8 subunidades. Requiere de Mn2+ y Mg2+.
La enzimacataliza la descarboxilación oxidativa del isocitrato a a -cetoglutarato. En un primer paso cataliza la oxidación del isocitrato a una cetona (oxalsuccinato), y posteriormente, la descarboxilación del carboxilato en posición b con respecto a la cetona. En esta reacción sale el primer CO2 del ciclo.
El Go´ igual a - 5,0 Kcal mol-1 favorece la descarboxilación sobre la carboxilación reductora,se trata sin embargo, de una reacción reversible.
Fig.6 Complejo de la isocitrato deshidrogenasa de E.coli con NAD+ y Ca2+.
http://falcon.sbuniv.edu/~ggray.wh.bol/tutorial/citric/step4.htm
4. Complejo -cetoglutarato deshidrogenasa.
Este complejo cataliza la descarboxilación oxidativa del -cetoglutarato liberando los segundos CO2 y NADH del ciclo. La reacción global es semejante ala catalizada por el complejo multienzimático piruvato deshidrogenasa.
El producto de la reacción es succinil-CoA, un tioéster de "alta energía". El Go´ es igual a – 8,0 kcal mol- 1, la reacción es irreversible.
5. Succinil-CoA sintetasa.
Enzima conocida también como succinato tioquinasa, que cataliza la hidrólisis del compuesto succinil-CoA y la síntesis acoplada del un nucleósidotrifosfato de alta energía (fosforilación a nivel de sustrato).
Es una reacción reversible, con una Keq’ igual a 3,7 y Go´ igual a – 0,7 kcal mol-1.
En mamíferos la enzima utiliza el GDP, se sintetiza entonces GTP. En cambio plantas y bacterias, sintetizan directamente ATP. Ambas reacciones son equivalentes, ya que ATP y GTP se interconvierten mediante la acción de la enzima nucleósido...
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