investigacion

Un balance posible de la degradación total de la glucosa
Para calcular la energia que se obtiene de la glucosa se pueden establecer cuatro instancias en su degradacion: glucolisis, decarboxilacion oxidativa del piruvato, ciclo de Krebs y cadena respiratoria.
La cantidad de ATP generado difiere segun las lanzaderas implicadas y el tipo de celula (procariota o eucariota). En el cuadro 1 seplantea un balance en una celula eucariota, en la que opero solo la lanzadera del glicerol fosfato.

Un balance posible de la degradación total de la glucosa
Etapas del ciclo de Krebs

Reacción 1: Citrato sintasa (De oxalacetato a citrato)
El sitio activo de la enzima, activa el acetil-CoA para hacerlo afín a un centro carbonoso del oxalacetato. Como consecuencia de la unión entre las dosmoléculas, el grupo tioéster (CoA) se hidroliza, formando así la molécula de citrato.
La reacción es sumamente exoergónica (G'°=-31.4 kJ/mol), motivo por el cual este paso es irreversible. El citrato producido por la enzima, además, es capaz de inhibir competitivamente la actividad de la enzima. Incluso estando la reacción muy favorecida (porque es exoergónica), la citrato sintasa puede ser perfectamenteregulada. Este aspecto tiene una notable importancia biológica, puesto que permite una completa regulación del ciclo de Krebs completo, convirtiendo a la enzima en una especie de marcapasos del ciclo.

Reacción 2: Aconitasa (De citrato a isocitrato)
La aconitasa cataliza la isomerización del citrato a isocitrato, por la formación de cis-aconitato. La enzima cataliza también la reacción inversa,pero en el ciclo de Krebs tal reacción es unidireccional a causa de la ley de acción de masa: las concentraciones (en condiciones estándar) de citrato (91%), del intermediario cis-aconitato (3%) y de isocitrato (6%), empujan decididamente la reacción hacia la producción de isocitrato.
En el sitio activo de la enzima está presente un clúster hierro-azufre que, junto a algunos residuos deaminoácidos polares, liga el sustrato. En concreto, la unión al sustrato se asegura por la presencia de un resto de serina, de arginina, de histidina y de aspartato, que permiten sólo la unión estereospecifica del citrato 1R,2S, rechazando la forma opuesta.

Reacción 3: Isocitrato deshidrogenasa (De isocitrato a oxoglutarato)
La isocitrato deshidrogenasa mitocondrial es una enzima dependiente de lapresencia de NAD+ y de Mn2+ o Mg2+. Inicialmente, la enzima cataliza la oxidación del isocitrato a oxalsuccinato, lo que genera una molécula de NADH a partir de NAD+. Sucesivamente, la presencia de un ión bivalente, que forma un complejo con los oxígenos del grupo carboxilo en posición alfa, aumenta la electronegatividad de esa región molecular. Esto genera una reorganización de los electrones en lamolécula, con la consiguiente rotura de la unión entre el carbono en posición gamma y el grupo carboxilo adyacente. De este modo se tiene una descarboxilación, es decir, la salida de una molécula de CO2, que conduce a la formación de a-cetoglutarato, caracterizado por dos carboxilos en las extremidades y una cetona en posición alfa con respecto de uno de los dosgrupos carboxilo.



Reacción 4:a-cetoglutarato deshidrogenasa (De oxoglutarato a Succinil-CoA)
Después de la conversión del isocitrato en a-cetoglutarato se produce una segunda reacción de descarboxilación oxidativa, que lleva a la formación de succinil CoA. La descarboxilación oxidativa del a-chetoglutarato es muy parecida a la del piruvato, otro a-cetoácido.
Ambas reacciones incluyen la descarboxilación de un a-cetoácido yla consiguiente producción de una unión tioéster a alta energía con la coenzima A. Los complejos que catalizan tales reacciones son parecidos entre ellos.
La a-cetoglutarato deshidrogenasa (o, más correctamente, oxoglutarato deshidrogenasa), está compuesta de tres enzimas diferentes:

• Subunidad E1: las dos cetoglutarato deshidrogenasas.
• Subunidad E2: la transuccinilasa.
• (La...