Este documento describe el ciclo del ácido cítrico (ciclo de Krebs), incluyendo su importancia como nodo metabólico central, la formación de acetil-CoA a partir de piruvato, las reacciones oxidativas del ciclo y su balance energético. También explica las conexiones del ciclo con rutas biosintéticas a través de reacciones anapleróticas y su regulación.

1. TEMA 19. Ciclo del ácido cítrico (ciclo de los ácidos tricarboxílicos o
de Krebs)
Importancia del ciclo de Krebs como encrucijada metabólica.
Formación del acetil-coenzima-A: el complejo piruvato deshidrogenasa.
Reacciones oxidativas del ciclo. Balance energético. Naturaleza anfibólica
del ciclo: conexiones con rutas biosintéticas. Reacciones anapleróticas.
Regulación del ciclo de Krebs
BIOQUÍMICA-1º de Medicina
Departamento Biología Molecular
M. Dolores Delgado
ESQUEMA GENERAL DEL METABOLISMO
Proteínas Acidos Polisacáridos Lípidos
Nucleicos
Monosacáridos Glicerol Acidos
Nucleótidos Grasos
Aminoácidos
Glucosa
Urea Piruvato
AcetilCoA
CATABOLISMO
ANABOLISMO
CO2 e-
O2
H2O
ATP
2
TEMA 19

2. PROCEDENCIA Y DESTINOS DEL ACETIL-CoA
PROTEÍNAS GLUCOSA TAG
AA PIRUVATO AC. GRASOS GLICEROL
CETOGÉNICOS
ACETIL-CoA
Sintesis de
ESTEROIDES
Sintesis de Sintesis de
CICLO KREBS
CUERPOS AC.
CETÓNICOS GRASOS
CO2 + H2O
ATP 3
TEMA 19
COMPLEJO PIRUVATO DESHIDROGENASA
complejo piruvato-DH
(E1+E2+E3)
Piruvato Acetil-CoA
•Descarboxilación oxidativa del piruvato. Irreversible. En la
mitocondria.
•Complejo multienzimático: tres enzimas; cinco coenzimas.
•Regulación alostérica y por modificación covalente.
•Prototipo de otros dos complejos: α-cetoglutaratoDH (ciclo Krebs)
y α-cetoácidoDH (deg. aminoácidos)
Coenzimas:
•TPP (vit. B1, tiamina)
Enzimas:
•FAD (vit B2, riboflavina)
•E1 = piruvato DH (TPP)
•NAD+ (vit B3, niacina)
•E2 = dihidrolipoil transacetilasa (lipoato, CoA)
•CoA (vit B5, pantotenato)
•E3 = dihidrolipoil deshidrogenasa (FAD, NAD+)
•Lipoato 4
TEMA 19

3. COMPLEJO PIRUVATO-DH
“Lehninger Principios de
Bioquímica", 4ª ed. Nelson, D.L.
y Cox, M.M. Omega. 2006.
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TEMA 19
Coenzima A
grupo tiol
reactivo
(Vit B5)
Tioester, alta energía
(ΔG0’=- 32,2 kJ/mol)
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TEMA 19

4. VITAMINA COENZIMA ENZIMA Grupo transportado
B1, Tiamina TPP Piruvato deshidrogenasa Aldehido
α-ceto -glutarato DH
α -cetoácido DH
B2, Riboflavina FAD,FMN Deshidrogenasas electrones
(flavoproteínas)
B3, Niacina NAD, NADPH Deshidrogenasas electrones
B5, Pantotenato CoA Pir-DH, α-KG -DH, acilos
acil-CoA sintetasas...
B6, Piridoxina Piridoxal fosfato Aminotransferasas amino
(Glucógeno fosforilasa)
B8, Biotina Biotina Carboxilasas CO 2
B9, Folato Tetrahidrofolato Metab. aminoácidos grupos
y pirimidinas monocarbonados
B12, cobalamina CoenzimaB12 Catab. aminoácidos hidrógenos
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TEMA 19
CICLO DE KREBS
CICLO DEL ÁCIDO CÍTRICO
CICLO DE LOS ÁCIDOS TRICARBOXÍLICOS
The Nobel Prize in Physiology or
Medicine 1953
"for his discovery of the citric "for his discovery of co-
acid cycle" enzyme A and its importance
for intermediary metabolism"
http://nobelprize.org/
Hans Adolf Krebs Fritz Albert Lipmann
LOCALIZACIÓN:
MITOCONDRIA. Todas las células que contienen mitocondrias (excepciones: eritrocitos, retina…)
FUNCIÓN:
- CATABÓLICA. Oxidación de glúcidos, acidos grasos y proteínas para GENERAR ENERGÍA
- ANABÓLICA. Algunos intermediarios son precursores biosintéticos
VISIÓN GENERAL:
- Serie cíclica de 8 reacciones que oxidan el acetil-CoA a CO2. Se forma ATP, NADH y FADH2.
- AERÓBICO. Ausencia de O2 inhibe el ciclo
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TEMA 19

5. VISIÓN GLOBAL DEL CICLO DE KREBS Y
BALANCE ENERGÉTICO
Acetil-CoA 2C
Citrato 6C
Oxalacetato 4C
Isocitrato 6C
Malato 4C
α-cetoglutarato 5C
Fumarato 4C
Succinil-CoA 4C
Succinato
4C
Acetil-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2H2O
TEMA 19
2 CO2 + CoA + 3NADH + FADH2 + GTP 9
CICLO DE KREBS
“Lehninger Principios de
Bioquímica", 4ª ed. Nelson, D.L.
y Cox, M.M. Omega. 2006.
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TEMA 19

6. PAPEL DEL CICLO DE KREBS EN EL ANABOLISMO
Y REACCIONES ANAPLERÓTICAS (DE RELLENO)
Glucosa Ácidos grasos
Esteroides
Aminoácidos Aminoácidos
Aminoácidos
Porfirinas “Lehninger Principios de
Bioquímica", 4ª ed. Nelson, D.L.
y Cox, M.M. Omega. 2006.
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TEMA 19
REGULACIÓN DEL CICLO DE KREBS
P inactiva
ATP,
E1 acetilCoA,
+ ATP Complejo
NADH
Piruvato-DH
E1
activa Citrato
ATP
sintasa
ATP Isocitrato-DH
ADP
succinilCoA, NADH
Complejo
αcetoglutarato-DH
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TEMA 19

7. VISIÓN GLOBAL DEL METABOLISMO GLUCÍDICO
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TEMA 19
Glucosa
METABOLISMO GLUCÍDICO.
PUNTOS DE CONEXIÓN Y 1
METABOLITOS CLAVE. 2 GLUCOSA-6-P 4
3 6-Fosfogluconato
Glucosa-1-P Fructosa-6-P
Ribosa-5-P +
NADPH
Glucógeno
5 Lactato
Glucosa-6-P 7
PIRUVATO
8 6
oxalacetato 8
Alanina
9
11
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Colesterol Acidos
ACETIL-CoA
C. Cetónicos grasos
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CO2 + ATP
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TEMA 19

8. GLUT2
RUTAS DEL METABOLISMO DE LA
GLUCOSA EN DISTINTOS TEJIDOS
GLUT1 GLUT3
hígado
a) Transporte mediante GLUT
b) Fosforilación de glucosa
c) Ruta pentosas P
d) Glucolisis
e) Transporte de lactato
cerebro f) Complejo PirDH
eritrocitos
g) Ciclo Krebs
GLUT4 GLUT4 h) Glucogenogénesis
i) Glucogenolisis
j) Lipogénesis
k) Gluconeogénesis
l) Glucosa-6-fosfatasa
m) Formación de glucurónicos
(desintoxicación)
Devlin, T.M. "Bioquímica. Libro de
músculo adipocitos texto con aplicaciones clínicas".
Ed. Reverté. 1999. Pag 270
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TEMA 19