CICLUL ACIZILOR TRICARBOXILICI CICLUL ACIZILOR TRICARBOXILICI Ciclul ATC

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, 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-Co. A este oxidat la CO 2 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 Co. A (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 acetil - Co. A= substratul bicarbonic (2 C) al acestui ciclu

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

REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR TRICARBOXILICI § § § Coenzimele complexului PDH sunt 5: E 1 - tiamin-fofat PDH devine inactivă E 2 - acid lipoic ; Co. A în absenţa lor E 3 - FAD ; NAD + Deficitul coenzimelor produce tulburări grave la nivelul SNC

REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR TRICARBOXILICI

REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR TRICARBOXILICI § E 1 este inhibată de: kinaza PDH activată alosteric de ATP, acetil. Co. A, NADH/ kinaza PDH inhibată puternic de Py alosteric § E 1 este activată de: fosfataza PDH pt care Ca 2+ este un activator puternic eliberat în contracţia musculară PDH inactivă Kinaza inhibată de: ATP, acetil. Co. A, NADH Fosfataza este activată Ca 2+ PDH activă

REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR TRICARBOXILICI § § § Deficitul de PDH Frecvent, deficit de E 1 = acidoză lactică congenitală, X-linkată Py nu mai trece în acetil-Co. A, 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-Co. A şi OAA Citrat-sintaza este inhibată de : citrat, NADH ; succinil-Co. A citratul inhibă FFr. K (glicoliza) şi activează acetil-Co. A-carboxilaza (AG) acetil-Co. A OAA S-citril-Co. A INTERMEDIAR OAA Co. A CITRAT

REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR TRICARBOXILICI § 2. Izomerizarea citratului: § Aconitaza= proteină cu centru Fe-S inhibată de fluoro-acetat CITRAT cis-aconitat INTERMEDIAR CITRAT IZOCITRAT

REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR TRICARBOXILICI § 3. Oxidarea şi decarboxilarea izocitratului: ICDH (izocitrat DH) ○ prima moleculă de NADH şi de CO 2 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+, Co. A a 2 -a moleculă de CO 2 şi NADH + de Ca 2+ şi - de ATP, GTP, NADH, succinil-Co. A α-CETOGLUTARAT SUCCINIL-Co. A COMPLEXUL α-CETOGLUTARAT DH α-CETOGLUTARAT SUCCINIL- Co. A

REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR TRICARBOXILICI § 5. Clivarea succinil-Co. A § Succinat-tiokinaza sau succinil-Co. A - sintetaza scindează legătura macroergică tioester § cuplată cu fosforilarea GDP la GTP § = fosforilare oxidativă legată de S SUCCINAT SUCCINIL-Co. A- SINTETAZA SUCCINIL-Co. A SUCCINAT SUCCINIL-Co. A

REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR TRICARBOXILICI § 6. Oxidarea succinatului în prezenţa § succinat dehidrogenazei (SDH), rezultând FADH 2 § SDH= singura enzimă FUMARAT § localizată în MMI, § funcţionând sub forma complexului II al LTE SUCCINAT SDH FAD SUCCINAT FADH 2 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 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 § 1 GDP + Pi= 1 GTP § GTP + ADP= GDP + 1 ATP § 1 1 FADH 2 X 2 ATP= 2 ATP § TOTAL= 12 ATP/ Acetil. Co. A oxidată Energia produsă în ciclul citric

REGLAREA CICLULUI CITRIC