DE OBSTETRICIA FACULTAD:

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS ESCUELA PROFESIONAL DE OBSTETRICIA FACULTAD: MEDICINA HUMANA Y CIENCIAS DE LA SALUR MONOGRAFÍA “Ciclo de Krebs” Presentados por: ARANDA VARGAS JENNIFER GUTIERREZ CONDOR XIOMARA HERRERA CHIRI MILENA LEO TAPIA BRENDA RAMOS PUGLISEVICH TATIANA ROSARIO LOY ZAYDA SUYON OLIVA GREYSS TAPIA RAMIREZ JOHANA TORIBIO SANCHEZ DESSIRE Asignatura: Biología General Ciclo : “ I “ I I Docente: Eward Aquije Lima, Julio 2016 ÍNDICE CAPÍTULO I MARCO TEÓRICO: INTRODUCCION, CONCEPTO Y CARACTERÍSTICAS 1.1. Introducción………………………………………………………………………. 1.2. Concepto…………………………………………………………………………. 1.3. Propósito………………………………………………………………………….. 1.4. ¿Dónde Ocurre?......................................................................................... CAPÍTULO II DEFINICION: SECUENCIAS DEL ACONTECIMIENTO 2.1. Definición…………………………………………………………………………… 2.2. Estadio I…………………………………………………………………………….. 2.3. Estadio II……………………………………………………………………………. 2.4. Estadio III…………………………………………………………………………… CAPÍTULO III PASOS Y SU EFECTO DE INHIBICION DEL CICLO 3.1. Pasos……………………………………………………………………………….. 3.2. Efectos de Inhibición del Ciclo…………………………………………………… CAPÍTULO III ECUACION GENERAL DE LA VIA Y SUS ETAPAS 4.1. Ecuación…………………………………………………………………………… 4.2. Reacción 1: Citrato Sintasa (Oxalacetato a citrato)…………………………… 4.3. Reacción 2: Aconitasa (Citrato a Isocitrato)……………………………………. 4.4. Reacción 3: Isocitrato Deshidrogenasa (Isocitrato a Oxoglutarato)………….. 4.5. Reacción 4: A-cetoglutarato Deshidrogenasa (Oxoglutarato a Succinil-CoA) 4.6. Reacción 5: Succinil-CoA sintetasa (Succinil-CoA a succinato)……………… 4.7. Reacción 6: Succinato deshidrogenasa (Succinato a fumarato)……………... Conclusiones…………………………………………………………………………… Bibliografía……………………………………………………………………………… CAPÍTULO I. MARCO TEÓRICO: PROPOSITO, CONCEPTO Y CARACTERÍSTICAS Introducción El ciclo de Krebs, es también llamado ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos, su nombre es descubierto por, Hans Adolf Krebs, un bioquímico alemán premiado con el Nobel en el 1953. En células eucariotas se realiza en la mitocondria. En las procariotas, el ciclo de Krebs se realiza en el citoplasma, específicamente en el cito sol. Esta via metabólica es la tercera etapa de la respiración celular, el proceso de producción de energía en las células. Conforma parte de la respiración aerobia, es decir, se realiza en presencia de oxígeno y se desarrolla entre los procesos de glicolisis y cadena respiratoria. Su fin es la obtención de NADH, una molécula con poder reductor, que se utiliza para la producción de ATP mediante la cadena respiratoria. En organismos aeróbicos, el ciclo de Krebs es parte de la vía catabólica que realiza la oxidación de glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos hasta producir CO2, liberando energía en forma utilizable (poder reductor y GTP). Concepto. El ciclo de Krebs es una ruta metabólica anfibólica, ya que participa tanto en procesos catabólicos como anabólicos. Este ciclo proporciona muchos precursores para la producción de algunosaminoácidos, como por ejemplo el cetoglutarato y el oxalacetato, así como otras moléculas fundamentales para la célula. El ciclo toma su nombre en honor del científico anglo-alemán Hans Adolf Krebs, que propuso en 1937 los elementos clave de la ruta Propósito El ciclo Krebs tiene esel medio más importante del metabolismo, en primer lugar, en organismos aerobicos (u organismos respiradores q utilizen un aceptor final de electrones distinto q el O2, pero q tengan, en fin, cadena de transporte activa), a partir de acetil-CoA y mediante este ciclo pueden obtenerse coenzimas reducidas (NADH y QH2 o FADH2) q luego pueden descargarse en cadena respiaratorio propulsando la fosforilacion oxidativa. Es decir, si bien se genera por acetil.CoA q ingresa a esta ruta 1 ATP o GTP, se generan ademas un nivel considerable de poder reductor, 3 NADH y un FADH2 o QH2. por acetil-CoA. De hecho, si consideramos la cantidad de ATP global q se genera en la respiracion aerobica a partir de glucosa respecto al obtenido durante la glicolisis y la descarboxilacion del piruvato, vemos q la mayor parte de este proviene de las coenzimas reducidas durante el ciclo de Krebs - En el ciclo, se generan intermediarios, como el alfa-cetoglutarato y el oxalacetato, precursores de otras moleculas organicas, como aminoacidos (aspartato, asparagina, glutamato, glutamina, arginina, prolina, lisina) y bases nitrogenados (pirimidinas), q en definitiva aportan a la sintesis de macromoleculas (proteinas y acidos nucleicos, respectivamente). ¿Dónde Ocurre? El Ciclo de Krebs se produce en condiciones aeróbicas en la MATRIZ MITOCONDRIAL ubicada en la Membrana Interna de las Mitocondrias. La Glucólisis se produce en condiciones Anaeróbicas en el HIALOPLASMA de la Célula. La Fosforilación Oxidativa se produce en condiciones Aeróbicas en los OXISOMAS o Partículas de Racker que se ubican en el lado interno de las Crestas Mitocondriales. CAPÍTULO II DEFINICION: SECUENCIAS DEL ACONTECIMIENTO 2.1. Definición Su secuencia de los acontecimientos en la respiración celular son: Glucólisis El primer paso de la respiración celular es la glucólisis, en el que la glucosa de los alimentos de hidratos de carbono se divide, o divididos, en las moléculas de ácido pirúvico. La energía de los azúcares como la fructosa se reunió en la glucólisis. Este paso se produce en el citoplasma de la célula y no requiere oxígeno se produce en ambas reacciones aeróbicas (con oxígeno) y anaeróbicos (sin oxígeno). Una vez que la glucosa ha sido asignada para diversas enzimas, el resultado es el ácido pirúvico o piruvato, y una ganancia de dos moléculas de ATP y dos moléculas de NADH. NADH es dinucleótido de adenina nicotinamida, una molécula rica en energía. El piruvato a continuación, pasa a la siguiente etapa. Ciclo de Krebs  El ciclo de Krebs es una cadena compleja de reacciones químicas en la célula que produce más energía. En este ciclo (un proceso aeróbico), las piruvato se desplaza desde el citoplasma de la célula (la parte de la célula dentro de la membrana), en la mitocondria, un orgánulo de membrana cerrado encuentran dentro de la célula. Incluso en este caso, las enzimas van a trabajar en estas moléculas. Uno de carbono y dos átomos de oxígeno se eliminan de cada uno, y dos de carbono es un producto de azúcar, llamados acetil CoA o acetil coenzima A. Este azúcar pasa a través del ciclo de Krebs varias veces hasta que se oxida completamente. El resultado de este ciclo es una ganancia de ocho moléculas de NADH, FADH2 dos moléculas, cuatro moléculas de dióxido de carbono y otros dos moléculas de ATP. NADH y FADH 2 moléculas son productores de energía, y FADH 2 stands de flavina adenina dinucleótido. Cadena de transporte de electrones La mayor parte de la energía producida en la respiración celular de ATP se produce en la cadena de transporte de electrones, que es una secuencia de proteínas que se encuentran en la mitocondria. Estas proteínas producen agua que pasa electrones a lo largo de la cadena. Cuando el hidrógeno en el agua pasa a lo largo de la cadena, está en contacto con la membrana de la mitocondria; esta fricción produce ATP. Este paso produce alrededor de 34 moléculas de ATP. Parte de la energía se utiliza en este proceso, al mismo tiempo, de modo que la ganancia neta de ATP en la respiración celular es de 36 moléculas de ATP por molécula de glucosa. Al final de la respiración celular, por lo tanto, la célula gana 36 moléculas de ATP por molécula de glucosa a ser utilizados para producir energía. 2.2. Estadio I Condensación : 2carbonos +4 carbonos= 6 carbonos 2.3. Estadio II a.- Somerización: Las enzimas aconltasa generando el compuesto alcohólico secundario isocitrato, comprende sus reacciones sucesivamente deshidratación e hidratación, el citrato se deshidrata saliendo agua para formar el cis –aconitato en hidratación entra agua para formar isocitrato en ambas participa el enzima aconitasa. Dos pasos deshidratación y luego rehidratación Descarbolizacion oxidativa 6 carbonos a 5 carbono Descarbolizacion oxidativa5 carbonos a 4 carbonos Fosforilación a nivel del sustrato Sustancias en las células se produce a través de una serie de transformaciones químicas sucesivas , en la primera de estas reacciones se forma un compuestos intermedio el cual pasa a la siguiente etapa para dar otro producto intermedio que a su vez sufrirá la próxima reacción . Esta secuencia ordenada el nombre de vías moléculas. 2.4. Estadio III Oxidación hidratación CAPÍTULO III PASOS Y SU EFECTO DE INHIBICION DEL CICLO 3.1. Pasos 1. El acetil CoA reacciona con oxalacetato formando citrato Condensación: 2 Carbonos + 4 carbonos = 6 Carbonos 2. El Isocitrato se descarboxila formando el alfa-cetoglutarato Descarboxilación oxidativa 6 carbonos a 5 carbonos. 3. El alfa cetoglutarato se descarboxila formando Succinil CoA Descarboxilación oxidativa 5 carbonos a 4 carbonos 3.2. Efectos de Inhibición del Ciclo Aumento de intermediarios que se producen antes del lugar de la Inhibición y disminución formadas después del bloqueo. El bloqueo se da en la reproducción de ATP y equivalentes reductores como NADH y FADH. CAPÍTULO III ECUACION GENERAL DE LA VIA Y SUS ETAPAS 4.1. Ecuación: Acetil-CoA + 3 NAD+ + GDP + Pi + 2H2O CoA + 2 CO2 + 3 NADH + FADH2 + GTP + 3H+ 4.2. Reacción 1: Citrato Sintasa (Oxalacetato a citrato) Comienza enzima, activa el acetil-CoA para hacerlo afín a un centro carbonoso del oxalacetato. Como consecuencia de la unión entre las dos moléculas, el grupo tioéster (CoA) se hidroliza, formando así la molécula de citrato. La reacción es sumamente exoergónica motivo por el cual este paso es irreversible. El citrato producido por la enzima, además, es capaz de inhibir competitivamente la actividad de la enzima. Incluso estando la reacción muy favorecida (porque es exoergónica), la citrato sintasa puede ser perfectamente regulada. Este aspecto tiene una notable importancia biológica, puesto que permite una completa regulación del ciclo de Krebs completo, convirtiendo a la enzima en una especie de marca pasos del ciclo. 4.3. Reacción 2: Aconitasa (Citrato a Isocitrato) La aconitasa cataliza la isomerización del citrato a isocitrato, por la formación de cis-aconitato. La enzima cataliza también la reacción inversa, pero en el ciclo de Krebs tal reacción es unidireccional a causa de la ley de acción de masa: las concentraciones (en condiciones estándar) de citrato (91%), del intermediario cis-aconitato (3%) y de isocitrato (6%), empujan decididamente la reacción hacia la producción de isocitrato. En el sitio activo de la enzima está presente un clúster hierro-azufre que, junto a algunos residuos de aminoácidos polares, liga el sustrato. En concreto, la unión al sustrato se asegura por la presencia de un resto de serina, de arginina, de histidina y de aspartato, que permiten sólo la unión estereospecifica del citrato 1R, 2S, rechazando la forma opuesta. 4.4. Reacción 3: Isocitrato Deshidrogenasa (Isocitrato a Oxoglutarato) La isocitrato deshidrogenasa mitocondrial es una enzima dependiente de la presencia de NAD+ y de Mn2+ o Mg2+. Inicialmente, la enzima cataliza la oxidación del isocitrato a oxalsuccinato, lo que genera una molécula de NADH a partir de NAD+. Sucesivamente, la presencia de un ión bivalente, que forma un complejo con los oxígenos del grupo carboxilo en posición alfa, aumenta la electronegatividad de esa región molecular. Esto genera una reorganización de los electrones en la molécula, con la consiguiente rotura de la unión entre el carbono en posición gamma y el grupo carboxilo adyacente. De este modo se tiene una descarboxilación, es decir, la salida de una molécula de CO2, que conduce a la formación de a-cetoglutarato, caracterizado por dos carboxilos en las extremidades y una cetona en posición alfa con respecto de uno de los dos grupos carboxilo. 4.5. Reacción 4: A-cetoglutarato Deshidrogenasa (Oxoglutarato a Succinil-CoA) Después de la conversión del isocitrato en a-cetoglutarato se produce una segunda reacción de descarboxilación oxidativa, que lleva a la formación de succinil CoA. La descarboxilación oxidativa del a-chetoglutarato es muy parecida a la del piruvato, otro a-cetoácido. Ambas reacciones incluyen la descarboxilación de un a-cetoácido y la consiguiente producción de una unión tioéster a alta energía con la coenzima A. Los complejos que catalizan tales reacciones son parecidos entre ellos. La a-cetoglutarato deshidrogenasa (o, más correctamente, oxoglutarato deshidrogenasa), está compuesta de tres enzimas diferentes: Subunidad E1: las dos cetoglutarato deshidrogenasas. Subunidad E2: la transuccinilasa. (La subunidad E1 y E2 presentan una gran homología con las de la piruvato deshidrogenasa.) Subunidad E3: la dihidrolipoamida deshidrogenasa, que es el mismo polipéptido presente en el otro complejo enzimático. 4.6. Reacción 5: Succinil-CoA sintetasa (Succinil-CoA a succinato) El succinil-CoA es un tioéster a alta energía (su ?G°' de hidrólisis está en unos -33.5 kJ mol-1, parecido al del ATP que es de -30.5 kJ mol-1). La citrato sintasa se sirve de un intermediario con tal unión a alta energía para llevar a cabo la fusión entre una molécula con dos átomos de carbono (acetil-CoA) y una con cuatro (oxalacetato). La enzima succinil-CoA sintetasa se sirve de tal energía para fosforilar un nucleósido difosfato purinico como el GDP. La energía procedente del tioéster viene convertida en energía ligada a una unión fosfato. El primer paso de la reacción genera un nuevo intermediario a alta energía, conocido como succinil fosfato. Sucesivamente, una histidina presente en el sitio catalítico remueve el fosfato de la molécula glucídica, generando el producto succinato y una molécula de fosfohistidina, que dona velozmente el fosfato a un nucleósido difosfato, recargándolo a trifosfato. Se trata del único paso del ciclo de Krebs en el que se produce una fosforilación a nivel de sustrato. El GTP está implicado principalmente en las rutas de transducción de señales, pero su papel en un proceso energético como el ciclo de Krebs es, en cambio, esencialmente trasladar grupos fosfato hacia el ATP, en una reacción catalizada por la enzima nucleósido difosfoquinasa. 4.7. Reacción 6: Succinato deshidrogenasa (Succinato a fumarato) La parte final del ciclo consiste en la reorganización de moléculas a cuatro átomos de carbono hasta la regeneración del oxalacetato. Para que eso sea posible, el grupo metilo presente en el succinato tiene que convertirse en un carbonilo. Como ocurre en otras rutas, por ejemplo en la beta oxidación de los ácidos grasos, tal conversión ocurre mediante tres pasos: una primera oxidación, una hidratación y una segunda oxidación. Estos tres pasos, además de regenerar oxalacetato, permiten la extracción ulterior de energía mediante la formación de FADH2 y NADH. La primera reacción de oxidación es catalizada por el complejo enzimático de la succinato deshidrogenasa, la única enzima del ciclo que tiene como aceptor de hidrógeno al FAD en vez de al NAD+. El FAD es enlazado de modo covalente a la enzima por un residuo de histidina. La enzima se vale del FAD ya que la energía asociada a la reacción no es suficiente para reducir el NAD+. El complejo enzimático también es el único del ciclo que pasa dentro de la membrana mitocondrial. Tal posición se debe a la implicación de la enzima en la cadena de transporte de los electrones. Los electrones pasados sobre el FAD se introducen directamente en la cadena gracias a la unión estable entre la enzima y el cofactor mismo. BIBLIOGRAFÍA Libro Ciclo de Krebs – Hans Adolf Krebs -> Bioquímico Alemán (Premio Nobel 1953) https://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_de_Krebs http://www.ciclodekrebs.com/ http://www.ciclodekrebs.com/etapas_del_ciclo_de_krebs http://biologia.laguia2000.com/bioquimica/el-ciclo-de-krebs-paso-a-paso http://www.medicinabc.com/2012/06/el-ciclo-de-krebs.html http://cienciasdejoseleg.blogspot.pe/2013/05/resumen-del-ciclo-de-krebs-y-su-funcion.html 14