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Publicado: 4 de noviembre de 2014
El anabolismo es la fase del metabolismo en la que a partir de unos pocos precursores sencillos y relativamente oxidados se obtienen moléculas orgánicas cada vez más complejas y reducidas.
Podemos distinguir dos tipos de anabolismo:
Anabolismo autótrofo.- Consiste en la síntesis de moléculas orgánicas sencillas a partir de precursores inorgánicos tales como el CO2, el H2O y el NH3. Solamentepueden realizarlo las células autótrofas (ver Figura 17.1). Existen dos modalidades de anabolismo autótrofo: la fotosíntesis, que utiliza la energía de la luz (en las células fotolitótrofas), y la quimiosíntesis, que utiliza la energía liberada en reacciones redox (el las células quimiolitótrofas)
Anabolismo heterótrofo.- Consiste en la síntesis de moléculas orgánicas progresivamente máscomplejas a partir de moléculas orgánicas más sencillas. Todas las células pueden llevarlo a cabo (también las autótrofas). Utiliza la energía del ATP y coenzimas reducidos que se obtienen en el catabolismo.
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 unATP. Todas las enzimas se encuentran en la matriz, a excepción de la succinato deshidrogenasa que está asociada a la membrana mitocondrial interna.
1. Citrato sintasaLa 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 - 7,7Kcal mol-1, indican la irreversibilidad de la reacción, determinada por la hidrólisis de citril - CoA.
La enzima cataliza también la reacción 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 dealgunas 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 eisocitrato. 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 el cis-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 enzima cataliza 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 estareacción 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.htm4. Complejo -cetoglutarato deshidrogenasa.
Este complejo cataliza la...
Podemos distinguir dos tipos de anabolismo:
Anabolismo autótrofo.- Consiste en la síntesis de moléculas orgánicas sencillas a partir de precursores inorgánicos tales como el CO2, el H2O y el NH3. Solamentepueden realizarlo las células autótrofas (ver Figura 17.1). Existen dos modalidades de anabolismo autótrofo: la fotosíntesis, que utiliza la energía de la luz (en las células fotolitótrofas), y la quimiosíntesis, que utiliza la energía liberada en reacciones redox (el las células quimiolitótrofas)
Anabolismo heterótrofo.- Consiste en la síntesis de moléculas orgánicas progresivamente máscomplejas a partir de moléculas orgánicas más sencillas. Todas las células pueden llevarlo a cabo (también las autótrofas). Utiliza la energía del ATP y coenzimas reducidos que se obtienen en el catabolismo.
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 unATP. Todas las enzimas se encuentran en la matriz, a excepción de la succinato deshidrogenasa que está asociada a la membrana mitocondrial interna.
1. Citrato sintasaLa 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 - 7,7Kcal mol-1, indican la irreversibilidad de la reacción, determinada por la hidrólisis de citril - CoA.
La enzima cataliza también la reacción 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 dealgunas 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 eisocitrato. 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 el cis-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 enzima cataliza 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 estareacción 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.htm4. Complejo -cetoglutarato deshidrogenasa.
Este complejo cataliza la...
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