descarboxilacion y ciclo de krebs

1. Descarboxilación Oxidativa del Piruvato
 Introducción
 Ubicación celular y tisular
 Importancia
 Descripción del Complejo Piruvato Deshidrogenasa
 Reacciones
 Ecuación global
 Regulación
 Aspecto clínico: Deficiencia del Complejo Piruvato
Deshidrogenasa
 MSc. Luis Meneses Mercado.

2. Introducción
 El piruvato se convierte en Acetil-CoA por el
complejo enzimático de la piruvato deshidrogenasa.
 Es la etapa previa al ciclo de Krebs y posterior a la
glucólisis en el proceso de respiración celular.

3. Ubicación celular y tisular
 Es un proceso que acontece en la membrana
mitocondrial interna.
 El piruvato es transportado por acción de una
translocasa.
 Es un proceso irreversible.
 Se da en todos los tejidos que poseen
mitocondrias.

4. IMPORTANCIA
 Proporciona el Acetil- Co A, substrato
necesario para el Ciclo de Krebs.
 Es un proceso común para los carbohidratos
y proteínas.

5. Composición del Complejo Piruvato
Deshidrogenasa
Enzimas catalíticas
Piruvato
Deshidrogenasa (E1)
DHL-Transacetilasa (E2)
DHL-Deshidrogenasa
(E3)
Enzimas
reguladoras
PDH-
Fosfocinasa
PDH-Fosfatasa
Coenzimas
TPP
Acido Lipoico
Coenzima A
NAD, FAD

6. REGULACIÓN
La regulación del complejo PDH depende de:
a) La PDH Fosfocinasa, inductora de la fosforilación del
complejo Piruvato-Deshidrogenasa y por tanto de la
inactivación del complejo PDH.
b) La Proteína-Fosfatasa ( PDH-Fosfatasa) inductora de la
defosforilación de la Piruvato-deshidrogenasa y por tanto
de la activación del complejo PDH.

7. El complejo multienzimático Piruvato
Deshidrogenasa o PDH cataliza la reacción global :
Piruvato + CoA + NAD+ => Acetil-CoA
+ NADH + CO2

8. Aspecto Clínico: Deficiencia del Complejo de la
Piruvato Deshidrogenasa.
 Causas: Defectos genéticos que alteran el
metabolismo del piruvato. Deficiencia de tiamina.
 La Deficiencia del complejo PDH dependiendo del
grado de deficiencia lo hace incompatible con la vida.
 Se presenta acidosis metabólica a causa de la
acidosis láctica.
 Se presentan anomalías del sistema nervioso (el
cerebro depende casi con exclusividad de
carbohidratos para la obtención de energía).
 Las células aeróbicas sufren deterioro por falta del
proceso.

9. Vía de las Pentosas (Tema de Autoestudio)
 En que consiste el proceso
 Ubicación celular y tisular
 Importancia
 Reacciones (generales)
 Regulación
 Aspecto clínico: Anemia hemolítica por
deficiencia de la Glucosa 6-P-
Deshidrogenasa.

10. Ubicación celular: citosol
Ubicación tisular:
 Hígado
 Tejido adiposo
 Corteza suprarrenal
 Gónadas
 Eritrocitos

11. Importancia
 Es una ruta alterna de oxidación de la glucosa.
 Genera NADPH+H para síntesis reductiva de
colesterol, aminoácidos, ácidos grasos.
 El NADPH+H es necesario para la reducción del
glutatión, para la síntesis de óxido nítrico (NO) que
es un factor relajador del endotelio, que produce
vasodilatación,
 Metabolismo de fármacos (Cit 45O)
 Genera Ribosa 5 fosfato para la síntesis de
nucleótidos.

12. CICLO DE LAS PENTOSAS
Ribosa – 5 – Fosfato
6– Fosfogluconato
6 – Fosfogluconolactona
Ribulosa – 5 – Fosfato
Glucosa- 6-fosfato
dehidrogenasa
Gluconolactonasa
6-fosfo – gluconato
dehidrogenasa
Reacciones no oxidativas
ETAPA OXIDATIVA DEL CICLO DE LAS PENTOSAS
Generación de
NADPH+H+H

13. CICLO DE LAS PENTOSAS
ETAPA NO OXIDATIVA DEL CICLO DE LAS PENTOSAS
Sedaheptulosa – 7 – Fosfato
Ribosa – 5 – FosfatoXilulosa – 5 – Fosfato
Gliceraldehido – 3 – Fosfato
Eritrosa
4 – Fosfato
Gliceraldehido
3- Fosfato
Fructosa
6 – Fosfato
Fructosa
6 – Fosfato
Ribulosa- 6-fosfato
3 – epimerasa
Ribulosa- 5-fosfato
isomerasa
Ribulosa – 5 – Fosfato
Transketolasa
Transaldolasa
Transketolasa

14. Aspecto Clínico: Anemia hemolítica por
deficiencia de la Glucosa 6P-DH
Desde el punto de vista bioquímico se explica
con las siguientes reacciones.
El incremento del peróxido de hidrogeno
fragiliza las membranas del eritrocito por la
falta del NADPH+H necesario para la
reducción del glutatión.

15. IMPORTANCIA DEL CICLO DE
LAS PENTOSAS A NIVEL DE LOS ERITROCITOS
NADPH
 GSSG + NADPH ’GSH + NADP+
 GSH + H2O2 ’GSSG + NADP+
+H2O
 Las enzimas que participan son: Glutatión reductasa y la glutatión
peroxidasa
 La oxidación de los grupos thioles  precipitación de la Hb
cuerpos de Heinz daño de la membrana hemólisis

16. Ciclo de Krebs
 Importancia
 Localización
 Reacciones
 Regulación
 Papel anfibólico del Ciclo
 Reacciones anapleróticas
 Balance global de la Combustión de la
glucosa

17. IMPORTANCIA
 Genera los equivalentes reductores
necesarios para el proceso de transporte
electrónico (respiración celular) para luego
obtener el ATP.
 Proceso común de la oxidación de todos los
nutrientes: CHO, proteínas, ácidos grasos.
 Genera precursores biosintéticos.

18. Otras funciones:
 Produce casi todo el CO2 metabólico.
 Dirige el exceso de energía y muchos intermediarios
hacia la síntesis de ácidos grasos.
 Sus componentes regulan de forma directa
(producto-precursor) o indirecta (Alostérica) a otros
sistemas enzimáticos. Ej. Citrato (-) glucolisis.
 Es una rotonda de tráfico metabólico en la que los
CHO, salen para formar grasas y los AA salen a
formar Glucosa (Gluconeogénesis).

19. Localización
 Es un proceso que se da a nivel de la matriz
mitocondrial. Es la segunda etapa de las
oxidaciones biológicas.

20. Esquema del Ciclo de Krebs
Reacciones
• Condensación
• Formación del
Isocitrato
(deshidratación)
• Oxidación y
descarboxilación
del Isocitrato
• Oxidación y
descarboxilación
del alfa-
cetoglutarato
• Fosforilación a
nivel de sustrato
• Oxidación del
succinato
• Hidratación del
fumarato
• Regeneración
del Oxalacetato
(Oxidación del
Malato

21. Papel anfibólico
del Ciclo de
Krebs
Es anfibólico
porque participa
tanto en el
catabolismo
como en el
anabolismo.

22. Producción de ATP en el ciclo del
ácido cítrico
Ecuación global
Acetyl-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi 3 NADH + FADH2 +
CoA-SH + GTP + 3 CO2
 3 NADH + H+
9 ATP
 1 FADH2 2 ATP
 1 GTP 1 ATP
 TOTAL: 12 ATP generados a partir de 1 Acetil Co-A
en ciclo del Acido Cítrico.

23. Balance energético de la combustión total de la glucosa

24. Localización
30ATP
32ATP