Ciclo de krebs

En condiciones aerobias, es decir, cuando el aceptor final de los electrones es el oxígeno, el ácido pirúvico se transforma, mediante la llamada descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico, en acetil-CoA e ingresa en el ciclo de Krebs. Esta reacción, que ocurre en el interior de las mitocondrias ( matriz mitoc.) consiste en la pérdida del grupo carboxilo que se transforma en CO2y la oxidación del grupo cetona a grupo ácido por medio de una deshidrogenación con NAD. Al mismo tiempo se aprovecha parte de la energía liberada en la oxidación para formar un enlace rico en energía con el coenzima A. Por todo ello el producto final que se obtiene es acetil-CoA.CICLO DE KREBS: Conocido también como ciclo del ácido cítrico. Consiste en una oxidación total de los 2 átomos de carbono del grupo acetilo del acetil-CoA que se eliminan en forma de Co2. Los electrones obtenidos en las sucesivas oxidaciones sirven para reducir coenzimas NAD y FAD.El ciclo completo consta de 8 reacciones que se llevan a cabo íntegramente en la matriz mitocondrial: 2 acetil+ 3 nad+gdp+pi+fad= 2co2+2fadh2+gtp+6nadh+h.Cadena de transporte electronico Concepto: Consiste en un transporte de electrones desde las coenzimas reducidas, NADH+H⁺ o FADH+H, hasta el oxígeno. Este transporte se realiza en la membrana de las crestas mitocondriales.Objetivos: Es en este proceso donde se obtendrá la mayor parte de la energía contenida en la glucosa y otros compuestos orgánicos, que será almacenada en forma de ATP. Al mismo tiempo se recuperarán las coenzimas transportadoras de electrones en su forma oxidada, lo que permitirá la oxidación de nuevas moléculas de glucosa y de otras sustancias orgánicas. Como producto de desecho se obtendrá agua.Las crestas mitocondriales tienen la estructura de toda membrana biológica. Empotradas en la doble capa lipídica se encuentran diferentes transportadores de electrones. Estos están asociadas formando cuatro grandes complejos.Según la hipótesis quimiosmótica propuesta por Mitchell, la energía liberada por el transporte electrónico se utiliza para bombear protones (H⁺)desde la matriz mitocondrial al espacio intermembranal, a través de transportadores localizados en los complejos enzimáticos de los sistemas I, II y III. De esta forma se genera un gradiente electroquímico de protones que ejerce lo que se conoce como fuerza protonmotriz, ya que cuando los protones atraviesen de nuevo la membrana mitocondrial interna a favor del gradientelo hacen a través del sistema ATP-sintetasa donde la fuerza protonmotriz se transforma en energía de enlace de las moléculas de ATP.El ATP sintetizado se difunde, a través de las membranas mitocondriales, al citosol y a otros orgánulos celulares, transportando en sus enlaces fosfato la energía química necesaria para la célula. Se podría afirmar, por tanto, que el ATP es la moneda con que las células pagan sus facturas energéticas.La respiración anaerobia, que llevan a cabo un reducido número de bacterias, es similar al proceso descrito salvo que el aceptor final de los electrones no es el Oxig sino otros compuestos inorgánicos como el CO2. Fermentacion de la glucosaEn condiciones anaerobias, en ausencia de oxígeno, el ácido pirúvico es reducido mediante fermentación láctica a ácido láctico. Las reacciones varían ligeramente según el organismo en el que ocurran, pero la forma más típica ocurre en el músculo cuando a éste no llega suficiente oxígeno. Para reducir el ácido pirúvico se utiliza el poder reductor del NADH que se formó durante la glucolisis. En las levaduras el ácido pirúvico puede seguir otra vía fermentativa distinta, la fermentación alcohólica, obteniéndose como producto final etanol. Se aprovecha para la fabricación del vino y la cerveza, y también el pan.

Catabolismo de proteinas Aunque la función de las proteínas son es la de servir como combustibles metabólicos,en ocasiones el organismo puede utilizar los aminoácidos para obtener energía. El 1º paso será la hidrólisis de los enlaces peptídicos de las proteínas para obtener los aa libres.Los aminoácidos en las células pueden ser oxidados por 2 mecanismos:a)Transaminación: Transfieren el grupo NH₃ a un cetoácido.b)Desaminación: Eliminación directa del NH₃.Los derivados de los aa obtenidos por cualquiera de estas vías pueden entrar en varios puntos del Ciclo de Krebs dependiendo del aa del que se parta, y estos compuestos se degradan en el c. De Krebs totalmente a CO₂ para rendir ATP y NADH +H^+.El grupo amino se elimina en forma de urea.Anabolismo de glucidos. En la obtención de polisacáridos se suceden 2 fases: a)Obtención de la Glucosa: se puede obtener por 2 vías:Gluconeogénesis: en todas las células (autótrofas y heterótrofas)
Mediante el Ciclo de Calvin: sólo en células autótrofas (lo veremos en el proceso completo de fotosíntesis) b) Obtención de polímeros de glucosa(glucogenogenesis)GLUCONEOGÉNESIS Proceso por el que se obtiene glucosa a partir de ác. Pirúvico. Tiene como misión obtener glucosa a partir de otros principios inmediatos ( aminoácidos, ác. Láctico..) pero no de las grasas ya que los ác. Grasos al degradarse lo hacen a acetil-CoA y éste no se puede transformar en pirúvico.GLUCÓGENOGÉNESIS Síntesis de glucógeno a partir de glucosa, en realidad se parte de Glucosa-6 P. (En el hígado y tejido muscular)Así se van añadiendo molécula a molécula de glucosa para formar las grandes moléculas de glucógeno ( miles de unidades)Enzimas: la glucógeno sintetasa (enlaces a(1-4)) y enzima ramificante (enlaces a(1-6) El exceso de glucosa que no se almacena en el hígado o músculos (que tienen una capacidad limitada)Se degrada a ác. pirúvico y a Acetil CoA el cual se destina a la síntesis de ác.grasos, que se acumulan en forma de grasas (en los adipocitos del tejido graso).Esta es la razón de que, aunque nos alimentemos únicamente a base de azúcares, si ingerimos más de los que gastamos, engordemos, puesto que el exceso de azúcares se almacena en forma de grasas.Anabolismo de lipidos Dentro de la gran variedad de lípidos, vamos a considerar los triglicéridos.1ª) Fase: Obtención de ácidos grasos: A partir de Acetil CoA. Se van añadiendo unidades de acetil-CoA,y el ác. Graso va creciendo cada vez en 2 carbonos.Sería el proceso inverso a la b- oxidación de los ác.grasos, aunque no tiene lugar en el mismo compartimento ni intervienen los mismos enzimasLocalización: El citosol Enzima: Es un complejo multienzimático llamado complejo de la ác.graso sintetasa.2ª) Fase: Obtención de Glicerol: a partir de la Dihidroxicetona-P, que es un intermediario de la glucólisis.3ª) Fase: Síntesis de Triacilglicéridos: El glicerol ha de estar en forma de Glicerol-P y los ác.grasos en forma de Acil- CoA.Anabolismo de proteinasA))Obtención de aminoácidos: de los aa que forman parte de las proteínas, unos podemos sintetizarlos y otros no, a éstos últimos se les denomina aa esenciales (en humanos son 9 y debemos por tanto ingerirlos en la dieta)A))Síntesis de proteínas: La estudiamos en Genética molecular, es un proceso anabólico pues partiendo de moléculas orgánicas sencillas, los aminoácidos, y gastando energía en forma de ATP, se sintetizan las proteínas, moléculas mucho más complejas.