Piruvato_Deshidrogenasa_y_Ciclo_de_Krebs_

Biología Celular y Molecular

Decarboxilación oxidativa del Piruvato y
Ciclo de Krebs o Ciclo del Ácido Cítrico

Departamento de Bioquímica
2014

Campeones mundiales de atletismo 2013 !

Del 100% de la energía contenida en
una molécula de glucosa:!
•  80% está aún en los 2 piruvatos!
•  15% está en los 2 NADH!
•  5 % está en los 2 ATP!
200 mts; 19.66 s!

10.000 mts; 30:43.37!

Balanceenergético de la glucólisis!
Glucosa + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi
!
!
!
!
Glucosa + 6O2
"
Glucosa"
""

!2 Piruvato + 2NADH + 2H+ +
!
!2ATP + 2H2O !

"

"

" 6CO2 + 6H2O
ΔGo’ = - 2840 kJ/mol!

"

"

" 2 Piruvato


ΔGo’ = - 586 kJ/mol!

Del 100% de la energía contenida en
una molécula de glucosa:!
•  80% está aún en los 2 piruvatos!
•  5 % está en los 2 ATP!
Piruvato aún contiene mucha energía químicapotencial… !
El complejo de la Piruvato Deshidrogenasa une la
glucólisis con el Ciclo de Krebs o Ciclo de los ácidos
tricarboxílicos… !

Ciclo de Krebs: vía final común para la
oxidación de “biocombustibles”!
•  Incluye una serie de
reacciones de óxido
reducción que resultan en la
conversión de un grupo
acetilo (CH3-C=O) en 2
CO2

•  Almacena é de alta energía
à ATP


•  Puerta de entrada almetabolismo aeróbico !
•  Importante fuente de precursores del anabolismo celular!

Ciclo de Krebs: panorámica general!

•  Per se no genera grandes cantidades de ATP !
•  No incluye O2 como reactivo!

Respiración Celular!
•  La
 respiración
 celular
 es
 el
 conjunto
 de
 reaccciones
 
celulares
 y
 procesos
 que
 4enen
 lugar
 en
 las
 células
 y
 
organismos para
 conver4r
 la
 energía
 química
 
potencial
 de
 los
 nutriente
 en
 ATP
 y
 eliminar
 
productos
 de
 desecho
 metabólicos.
 
 
•  Las
 reacciones
 involucradas
 en
 las
 respiración
 celular
 
son
 reacciones
 catabólicas,
 mediante
 las
 cuales
 se
 
rompen
 grandes
 moléculas
 orgánicas
 en
 otras
 más
 pequeñas,
 liberando
 la
 energía
 contenida
 en
 estas
 
moléculas
 
•  La
 respiración
 es
 la
 ruta
 metabólica
 clave
 por
 medio
 
de
 la
 cual
 las
 células
 recuperan
 energía
 para
 
impulsar
 todas
 las
 ac4vidades
 celulares….
 

Fases de la respiración celular!
!
1.  La oxidación de ácidos grasos, glucosa y
algunos aminoácidosproduce acetil-CoA!

2.  Los grupos acetilo se incorporan al ciclo de
Krebs, se oxidan a CO2 y la energía liberada
se conserva en forma de ATP y en las
coenzimas reducidas NADH y FADH2!

3.  Los electrones transportados por el NADH y
el FADH2 se transfieren a la cadena
respiratoria, donde fluyen hacia el O2 para
formar H2O y promueven la formación de
ATP en el proceso de fosforilación oxidativa!Panorámica de la producción de energía
celular: Respiración celular!

Localización subcelular: mitocondria!
•  Piruvato Deshidrogenasa
•  Ciclo de Krebs

MITOCONDRIA
(matriz mitocondrial)

El ciclo de Krebs

Hans Krebs 1900-1981

1. La decarboxilación oxidativa del
piruvato produce acetil-CoA, CO2 y NADH!

Complejo multienzimático: piruvato deshidrogenasa
formado por 3 enzimas y 5 coenzimasdiferentes
implicadas en la reacción y dos enzimas adicionales
implicadas en la regulación !

Coenzima A (CoA-SH)!

Grupo acetilo formando un enlace
tioester con el tiol (grupo SH) de la
CoASH: Acetil-CoA (transportador
de acilos activados)

Tiamina Pirofosfato (TPP)!
Enzima 1: Piruvato deshidrogenasa
à Descarboxilación del piruvato

E2: Ácido Lipoico (Lipoato)!

Transporte de Acetilo

Cadenapolipeptídica de E2

NAD!

FAD!

Actividad de la Piruvato Deshidrogenasa!

Actividad de la Piruvato Deshidrogenasa!

1- Descarboxilación 2- oxidación a acetilo y transferencia a E2
3- transferencia a CoA-SH, 4- Oxidación de la Lipoamida por FAD
5- Oxidación del FADH2 por el NAD+ à NADH

Los productos intermedios permanecen
unidos al complejo piruvato deshidrogenasa!

El complejo piruvato...