El ciclo del Acido Citrico

OXIDACIÓN DEL
PIRUVATO, CICLO DE
KREBS
(o ciclo del ácido cítrico, o ciclo
de los ácidos tricarboxílicos) y
Ciclo del glioxilato.
Prof. Alejandro Yévenes
1 Semestre 2014

El Ciclo del Ácido Cítrico es la vía
central de metabolismo aeróbico; en
esta vía se oxidan los compuestos de
carbono que proviene de la degradación de
todos los compuestos orgánicos y también
se forman moléculas precursoraspara la
síntesis de muchos de ellos. Su nombre
proviene del primer intermediario
formado, el Citrato. También se conoce
como
Ciclo
de
los
Ácidos
Tricarboxílicos.

La producción de Acetil-CoA (acetato
activado)
En organismos aeróbicos, glucosa y otras
azucares, ácidos grasos y muchos
aminoácidos son oxidados a CO2 y H2O
vía el ciclo del ácido cítrico y la cadena
transportadora de electrones.
Elesqueleto carbonado de azúcares y
ácidos grasos son degradados hasta AcetilCoA. Muchos aminoácidos entran a esta
vía como Acetil-CoA aunque hay algunos
que son metabolizados por otras rutas.

ADP
Enlace amida

Enlace ésterfosfato
Tioéster

Complejo Piruvato deshidrogenasa

El Complejo piruvato deshidrogenasa esta formado por tres enzimas: Piruvato
deshidrogenasa (E1), dihidropopiltransactilasa(E2) y dihidrolipoildeshidrogenasa
(E3). El número de copias de cada enzima y por lo tanto el tamaño del complejo
varía según la especie. El complejo aislado de mamiferos tienen cerca de 50 nm de
diametro.
Criomicroscopía electrónica: micrografía de complejos PDH aisladas de riñón
bovino. En la criomicroscopía electrónica, las muestras biológicas son vistos a
temperaturas extremadamente bajas;esto evita posibles artefactos introducidos por
el proceso habitual de la deshidratación, la fijación, y la tinción.

Imagen tridimensional del complejo PDH :
(estructura de la subunidad E1, piruvato
deshidrogenasa ; E2, transacetilasa
dihidrolipoil ; y E3 , dihidrolipoil
deshidrogenasa) .
El núcleo (verde ) se compone de 60
moléculas de E2 , dispuestos en 20 trímeros
para formar un dodecaedropentagonal.
El dominio lipoil de E2 ( azul ) llega hacia el
exterior a tocar los sitios activos de las
moléculas de E1 (amarillo) dispuestos en el
núcleo E2 .
Varias subunidades E3 (rojo) también se
unen al núcleo , donde el brazo oscilante en
E2 puede llegar a sus sitios activos.
Este modelo fue preparado por ZH Zhou y
cols. ( 2001 )

La descarboxilación y deshidrogenación combinada de piruvato aAcetil-CoA requiere la acción
combinada de tres diferentes enzimas y cinco diferentes coenzimas o grupos prosteticos: Tiamina
pirofosfato (TPP), Coenzima A (CoA), nicotinamida adenina dinucleotido (NAD), y lipoato.
Cuatro diferentes vitaminas son requeridas como componentes vitales de este sistema: Tiamina
(TPP), riboflavina (FAD), niacina (NAD) y pantotenato (CoA)

Regulación delcomplejo Piruvato deshidrogenasa:
Inhibida por Acetil-CoA y NADH

Structure of citrate synthase. The flexible domain of each subunit undergoes a large conformational change on
binding oxaloacetate creating a binding site for acetyl-CoA. (a) open form of the enzyme alone (PDB ID
5CSC); (b) closed form with bound oxaloacetate (yellow) and a stable analog of acetyl-CoA (carboxymethylCoA; red) (derivedfrom PDB ID 5CTS).

Iron-sulfur center in aconitase. The iron-sulfur center is in red, the citrate molecule in blue. Three Cys residues
of the enzyme bind three iron atoms; the fourth iron is bound to one of the carboxyl groups of citrate and also
interacts noncovalently with a hydroxyl group of citrate (dashed bond). A basic residue (:B) on the enzyme
helps to position the citrate in the activesite. The iron-sulfur center acts in both substrate binding and
catalysis.

The succinyl-CoA synthetase reaction.
In step 1 a phosphoryl group replaces the CoA of
succinyl-CoA bound to the enzyme, forming a
high-energy acyl phosphate.
In step 2 the succinyl phosphate donates its
phosphoryl group to a His residue on the enzyme,
forming a high-energy phosphohistidyl enzyme.
In step 3 the...