CICLUL ACIZILOR TRICARBOXILICI

CICLUL ACIZILOR TRICARBOXILICICICLUL ACIZILOR TRICARBOXILICI


Ciclul ATC/ Krebs/al acidului citricCiclul ATC/ Krebs/al acidului citric Ciclul Krebs formeazCiclul Krebs formează un ansamblu de 8 reacţii care ă un ansamblu de 8 reacţii care

se desfăşoară în matricea mitocondrială, în celulele se desfăşoară în matricea mitocondrială, în celulele aerobeaerobe;;

Punct de convergenPunct de convergenţă pentru catabolismul tuturor ţă pentru catabolismul tuturor substanţelor nutritivesubstanţelor nutritive: G, AG: G, AG, , AAAA

Ciclul citric joacCiclul citric joacă un rol foarte important în ă un rol foarte important în metabolismul intermediar şi în producerea de metabolismul intermediar şi în producerea de energieenergie


ReacReacţiile anapleroticeţiile anaplerotice= = de catabolizare a AA cu de catabolizare a AA cu producerea de producerea de intermediari ai ATCintermediari ai ATC

Pe parcursul ciclului Pe parcursul ciclului citric acetilcitric acetil--CoA este CoA este oxidat la CO2 şi energia oxidat la CO2 şi energia este eliberatăeste eliberată

ATC este apropiat de ATC este apropiat de reacreacţiile lanţului ţiile lanţului transportor de electronitransportor de electroni

ATC


ATC serveşte la sinteza ATC serveşte la sinteza GlucidelorGlucidelor LipidelorLipidelor ProteinelorProteinelor HemuluiHemului

Important înImportant în: : CCatabolism,atabolism, PProducerea de energieroducerea de energie AnabolismAnabolism

Ciclu amfibolicCiclu amfibolic

ATC

REACREACŢIILE ŢIILE CICLULCICLULUIUI ACIZILOR ACIZILOR TRICARBOXILICITRICARBOXILICI

Py


OAA OAA (oxaloacetatul) este condensat ini(oxaloacetatul) este condensat iniţial cu o grupare ţial cu o grupare acetil acetil provenitprovenită de la ă de la CoA (CoA (acetilacetil- coenzima A), iar la final este - coenzima A), iar la final este regenerat; regenerat; localizare în matricea mitocondrialălocalizare în matricea mitocondrială

I. I. Decarboxilarea oxidativă a acidului piruvic în organism Decarboxilarea oxidativă a acidului piruvic în organism cuprinde mai multe etapecuprinde mai multe etape::

Acidul piruvic este transportat Acidul piruvic este transportat în mitocondrieîn mitocondrie Complexul multienzimatic Complexul multienzimatic - - PIRUVAT DEHIDROGENAZĂ PIRUVAT DEHIDROGENAZĂ

(PDH)(PDH) conconţine 3 enzime, 5 coenzime şi o proteinkinazăţine 3 enzime, 5 coenzime şi o proteinkinază Complexul PDH nu face parte din ATC, dar este o sursComplexul PDH nu face parte din ATC, dar este o sursă de ă de

acetilacetil- CoA= substratul bicarbonic (2C) al acestui ciclu- CoA= substratul bicarbonic (2C) al acestui ciclu

Este asigurată înlănţuirea corectă a reacţiilor catalizate fără obţinere de intermediari!!!


Coenzimele complexului PDH sunt 5Coenzimele complexului PDH sunt 5: : E1 - tiamin-fofatE1 - tiamin-fofat E2 - acid lipoic ;CoAE2 - acid lipoic ;CoA E3 - FAD ; NAD E3 - FAD ; NAD ++

Deficitul Deficitul coenzimelorcoenzimelor produce tulbur produce tulburări grave la nivelul SNCări grave la nivelul SNC

PDH devine inactivă în absenţa lor


E1 este inhibată deE1 este inhibată de: kinaza PDH: kinaza PDH activată alosteric de activată alosteric de ATP,acetilCoA, NADH/ kinaza PDHkinaza PDH inhibatinhibată puternic de Py ă puternic de Py alosteric alosteric

E1 este E1 este activatactivată deă de: : fosfatazafosfataza PDH PDH pt care Ca pt care Ca 22++ este un este un activator puternic eliberat activator puternic eliberat în contracţia muscularăîn contracţia musculară

Kinaza inhibată de:ATP,acetilCoA, NADH Fosfataza este activată Ca 2Ca 2++

PDHinactivă

PDHactivă


Deficitul de PDHDeficitul de PDH Frecvent, deficit de E1 Frecvent, deficit de E1 = acidoz= acidoză lactică congenitală, Xă lactică congenitală, X-linkat-linkatăă Py nu mai trece în acetilPy nu mai trece în acetil--CoACoA, form, formânduându-se lactat -se lactat în prezenţa în prezenţa

LDHLDH Afectare cerebrală importantă, spasticitate musculară, deces Afectare cerebrală importantă, spasticitate musculară, deces

prematurprematur nu existnu există tratamentă tratament

Intoxicaţia cu arsenic inhibă enzimele dependente de acidul Intoxicaţia cu arsenic inhibă enzimele dependente de acidul lipoiclipoic: piruvat- dehidrogenaza,: piruvat- dehidrogenaza,αα -cetoglutarat- dehidrogenaza -cetoglutarat- dehidrogenaza şi şi αα- cetoacid- dehidrogenaza- cetoacid- dehidrogenaza


1. Sinteza citratului din 1. Sinteza citratului din acetil-CoA acetil-CoA şi OAAşi OAA Citrat-sintaza este inhibatCitrat-sintaza este inhibată de ă de :: citrat, NADH ; succinil-CoAcitrat, NADH ; succinil-CoA citratul inhibcitratul inhibă FFrK ă FFrK (glicoliza) (glicoliza) şi activează şi activează acetilacetil-CoA-carboxilaza (AG)-CoA-carboxilaza (AG)

CITRAT

OAA

Acetil-CoA

acetil-CoA OAAS-citril-CoA

INTERMEDIAR CITRAT


2. Izomerizarea citratului:2. Izomerizarea citratului: Aconitaza= proteinAconitaza= proteină cu centruă cu centru

FeFe-S inhibat-S inhibată ă

de fluorode fluoro-acetat-acetat

CITRAT

IZOCITRAT

CITRAT cis-aconitatINTERMEDIAR

IZOCITRAT


3. Oxidarea 3. Oxidarea şi decarboxilareaşi decarboxilarea

izocitratuluiizocitratului: ICDH (izocitrat DH): ICDH (izocitrat DH)

○○ prima moleculprima moleculă de NADH şi de ă de NADH şi de

COCO2 2 produsă în ATCprodusă în ATC

○ ○ etapă limitantă de vitezăetapă limitantă de viteză

○○ ADP, Ca ADP, Ca 22++ - ICDH, - ICDH,

○ ○ ATP, NADH + ICDHATP, NADH + ICDH

IZOCITRAT

α-CETOGLUTARAT

IZOCITRAT

ICDHICDH

OXALOSUCCINATINTERMEDIAR

α-CETOGLUTARAT


4. Decarboxilarea oxidativ4. Decarboxilarea oxidativă a ă a αα- cetoglutaratului- cetoglutaratului coenzime: TPP, acid lipoic, FAD, coenzime: TPP, acid lipoic, FAD,

NADNAD++, CoA, CoA a 2-a molecula 2-a moleculă de COă de CO2 2 şi NADHşi NADH

+ de Ca + de Ca 22++ şi şi - de ATP, GTP, NADH,- de ATP, GTP, NADH, succinil-CoAsuccinil-CoA

α-CETOGLUTARAT

SUCCINIL-CoA

α-CETOGLUTARAT SUCCINIL- CoA

COMPLEXUL α-CETOGLUTARAT DH


5. Clivarea succinil-CoA5. Clivarea succinil-CoA

Succinat-tiokinazaSuccinat-tiokinaza sau succinil-sau succinil-CoA- sintetaza scindeazCoA- sintetaza scindează legătura ă legătura macroergică tioestermacroergică tioester

cuplată cu fosforilarea GDP la GTPcuplată cu fosforilarea GDP la GTP

= = fosforilarefosforilare oxidativ oxidativă legată de Să legată de SSUCCINIL-CoASUCCINAT

SUCCINIL-CoA- SINTETAZA

SUCCINIL-CoASUCCINAT


6. Oxidarea succinatului în prezenţa 6. Oxidarea succinatului în prezenţa succinat dehidrogenazei succinat dehidrogenazei (SDH), (SDH),

rezultrezultând FADHând FADH22

SDHSDH= singura enzim= singura enzimă ă localizată în MMI, localizată în MMI, funcţionând sub forma complexului funcţionând sub forma complexului

II al LTEII al LTE SUCCINAT

FUMARAT

SUCCINAT FUMARAT

SDH

FAD FADH2


7. Hidratarea fumaratului7. Hidratarea fumaratului

Fumaratul este sintetizat Fumaratul este sintetizat şi în şi în ciclul ureei, în cursul ciclul ureei, în cursul sintezei proteinelor,sintezei proteinelor, în cadrul catabolizării AAîn cadrul catabolizării AA

FUMARAT

L- MALAT

FUMARAT L- MALAT

FUMARAZA


8. Oxidarea malatului8. Oxidarea malatului EE= M= Malatalat- - dehidrogenazadehidrogenaza a 3-a molecula 3-a moleculă de NADH ă de NADH

produsă produsă OAA rezultă şi din OAA rezultă şi din

transaminarea Asptransaminarea Asp

L- MALAT

OXALOACETAT

MALAT OXALOACETAT

3 NADH X 3 3 NADH X 3 ATP= ATP= 9 ATP9 ATP

1GDP + Pi= 1GDP + Pi= 1GTP1GTP

GTP + ADP= GTP + ADP= GDP + GDP + 1ATP1ATP

1 1 1 FADH2 X 2 1 FADH2 X 2 ATP= ATP= 2 ATP2 ATP

TOTAL= 12 TOTAL= 12 ATP/ Acetil-ATP/ Acetil-CoA oxidatCoA oxidatăă

Energia produsă în ciclul citric

REGLAREA CICLULUI CITRICREGLAREA CICLULUI CITRIC

CICLUL ACIZILOR TRICARBOXILICI

Documents

Transcript of CICLUL ACIZILOR TRICARBOXILICI