Download CICLUL ACIZILOR TRICARBOXILICI

CICLUL ACIZILOR TRICARBOXILICI
CICLUL ACIZILOR TRICARBOXILICI
 Ciclul ATC/ Krebs/al acidului citric
 Ciclul Krebs formează un ansamblu de 8 reacţii care
se desfăşoară în matricea mitocondrială, în celulele
aerobe;
 Punct de convergenţă pentru catabolismul tuturor
substanţelor nutritive: G, AG, AA
 Ciclul citric joacă un rol foarte important în
metabolismul intermediar şi în producerea de
energie
CICLUL ACIZILOR TRICARBOXILICI
 Reacţiile anaplerotice=
de catabolizare a AA cu
producerea de
intermediari ai ATC
 Pe parcursul ciclului
citric acetil-CoA este
oxidat la CO2 şi energia
este eliberată
 ATC este apropiat de
reacţiile lanţului
transportor de electroni
ATC
CICLUL ACIZILOR TRICARBOXILICI





ATC serveşte la sinteza
Glucidelor
Lipidelor
Proteinelor
Hemului




Important în:
Catabolism,
Producerea de energie
Anabolism
 Ciclu amfibolic
ATC
REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR
TRICARBOXILICI
Py
REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR
TRICARBOXILICI
 OAA (oxaloacetatul) este condensat iniţial cu o grupare acetil
provenită de la CoA (acetil- coenzima A), iar la final este
regenerat; localizare în matricea mitocondrială
 I. Decarboxilarea oxidativă a acidului piruvic în organism
cuprinde mai multe etape:
 Acidul piruvic este transportat în mitocondrie
 Complexul multienzimatic - PIRUVAT DEHIDROGENAZĂ
(PDH) conţine 3 enzime, 5 coenzime şi o proteinkinază
 Complexul PDH nu face parte din ATC, dar este o sursă de acetilCoA= substratul bicarbonic (2C) al acestui ciclu
Este asigurată înlănţuirea corectă a reacţiilor catalizate fără obţinere de intermediari!!!
REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR
TRICARBOXILICI





Coenzimele complexului PDH sunt 5:
E1 - tiamin-fofat
PDH devine inactivă
E2 - acid lipoic ;CoA
în absenţa lor
E3 - FAD ; NAD +
Deficitul coenzimelor produce tulburări grave la nivelul SNC
REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR
TRICARBOXILICI
REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR
TRICARBOXILICI
 E1 este inhibată de: kinaza PDH activată alosteric de
ATP,acetilCoA, NADH/ kinaza PDH inhibată puternic de Py
alosteric
 E1 este activată de: fosfataza PDH pt care Ca 2+ este un
activator puternic eliberat în contracţia musculară
PDH
inactivă
Kinaza inhibată de:ATP,
acetilCoA, NADH
Fosfataza este activată Ca 2+
PDH
activă
REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR
TRICARBOXILICI
 Deficitul de PDH
 Frecvent, deficit de E1 = acidoză lactică congenitală, X-linkată
 Py nu mai trece în acetil-CoA, formându-se lactat în prezenţa
LDH
 Afectare cerebrală importantă, spasticitate musculară, deces
prematur
 nu există tratament
 Intoxicaţia cu arsenic inhibă enzimele dependente de acidul
lipoic: piruvat- dehidrogenaza,α -cetoglutarat- dehidrogenaza şi
α- cetoacid- dehidrogenaza
REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR
TRICARBOXILICI
Acetil





1. Sinteza citratului din
acetil-CoA şi OAA
Citrat-sintaza este inhibată de :
citrat, NADH ; succinil-CoA
citratul inhibă FFrK (glicoliza) şi activează
acetil-CoA-carboxilaza (AG)
acetil-CoA
OAA
S-citril-CoA
INTERMEDIAR
OAA
CoA
CITRAT
CITRAT
REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR
TRICARBOXILICI
 2. Izomerizarea citratului:
 Aconitaza= proteină cu centru
Fe-S inhibată
de fluoro-acetat
CITRAT
cis-aconitat
INTERMEDIAR
CITRAT
IZOCITRAT
IZOCITRAT
REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR
TRICARBOXILICI
 3. Oxidarea şi decarboxilarea
izocitratului: ICDH (izocitrat DH)
○ prima moleculă de NADH şi de
CO2 produsă în ATC
○ etapă limitantă de viteză
○ ADP, Ca 2+ - ICDH,
○ ATP, NADH + ICDH
IZOCITRAT
α-CETOGLUTARAT
ICDH
IZOCITRAT
OXALOSUCCINAT
INTERMEDIAR
α-CETOGLUTARAT
REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR
TRICARBOXILICI
 4. Decarboxilarea oxidativă a
 α- cetoglutaratului
 coenzime: TPP, acid lipoic, FAD,
NAD+, CoA
 a 2-a moleculă de CO2 şi NADH
 + de Ca 2+ şi - de ATP, GTP, NADH,
 succinil-CoA
α-CETOGLUTARAT
SUCCINIL-CoA
COMPLEXUL α-CETOGLUTARAT DH
α-CETOGLUTARAT
SUCCINIL- CoA
REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR
TRICARBOXILICI
 5. Clivarea succinil-CoA
 Succinat-tiokinaza sau succinilCoA- sintetaza scindează legătura
macroergică tioester
 cuplată cu fosforilarea GDP la GTP
 = fosforilare oxidativă legată de S
SUCCINAT
SUCCINIL-CoA- SINTETAZA
SUCCINAT
SUCCINIL-CoA
SUCCINIL-CoA
REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR
TRICARBOXILICI
 6. Oxidarea succinatului în prezenţa
 succinat dehidrogenazei (SDH),
rezultând FADH2
 SDH= singura enzimă
FUMARAT
 localizată în MMI,
 funcţionând sub forma complexului
II al LTE
SUCCINAT
SDH
FAD
SUCCINAT
FADH2
FUMARAT
REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR
TRICARBOXILICI
 7. Hidratarea fumaratului




Fumaratul este sintetizat şi în
ciclul ureei, în cursul
sintezei proteinelor,
în cadrul catabolizării AA
L- MALAT
FUMARAT
FUMARAZA
FUMARAT
L- MALAT
REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR
TRICARBOXILICI
 8. Oxidarea malatului
 E= Malat- dehidrogenaza
 a 3-a moleculă de NADH
produsă
 OAA rezultă şi din
transaminarea Asp
MALAT
OXALOACETAT
L- MALAT
OXALOACETAT
 3 NADH X 3
ATP= 9 ATP
 1GDP + Pi=
1GTP
 GTP + ADP=
GDP + 1ATP

1
1 FADH2 X 2
ATP= 2 ATP
 TOTAL= 12
ATP/ AcetilCoA oxidată
Energia produsă în ciclul citric
REGLAREA CICLULUI CITRIC