Tema 11: Ciclo de los ácidos tricarboxilicos.

El siguiente paso es la oxidación por la formación del acido de cuatro átomos de carbono. De succionato pasamos a fumarato mediante la oxidación y generación de un FADH₂. Pasamos del fumarato al malato.

En el paso de succinato a fumarato interviene la succinato deshidrogenasa que queda cargada con el FADH₂ que esta en el complejo de la cadena respiratoria. Esta enzima inyecta los electrones a través del FADH₂. Presenta centros hierro azufre, que lo que hace es aceptar los electrones y los inyecta automáticamente en la cadena. El fumarato pasa a malato mediante la hidratación. La enzima especifica involucrada es la fumarasa que genera la isoenzima L-Malato. En las siguientes etapas que es el paso de oxalacetato a malato interviene la malato deshidrogenasa mitocondrial que puede funcionar en sistema inverso. Esta reacción genera los últimos electrones que pasa a formar NADH+H. Por cada molécula de acetil CoA se producen dos dióxidos de carbonos, 3NADH (6e) y un        FADH₂ (2e) además de un GTP. Esta energía es potencialmente reductora. Hay dos electrones que entran como flavin reduptasa. El GTP pasa a ATP. La principal forma es la de inyectar los electrones en la cadena de transporte.

El control del flujo se produce en el paso de piruvato a acetil CoA. El constate flujo hace que la piruvato deshidrogenasa pasa la NAD a NADH. La fosforilación de la proteína produce la forma activada, que es activada mediante una fosfatasa y la inactiva una quinasa. En cuanto al control de la piruvato deshidrogenasa un aumento del NADH  produce una inhibición directa lo que produce un bajo flujo que actúa a nivel de reseteo de la E₃. Si no produce el reseteo se produce un corte en el ciclo. El acetil CoA es otro de los inhibidores directos, aunque no solo sea generado mediante esta vía, esto informa de la gran eficacia de la glucólisis. Son inhibidores integrados. El punto de inhibición del acetil CoA es en la E₂. Adicionalmente hay una modulación hormonal mediante la quinasa y fosfatasa produciendo la fosforilación (inactivacion) y la desfosforilacion (activación). La desfosforilacion la produce la fosfatasa de distintos tipos. Es un sistema complejo. La desfosforilacion la produce la molécula de calcio. Mucha de las hormonas las producen la activación, la hormonas implicadas son; vasopresina y la α-adrenalina. Otra de las hormonas implicadas es la insulina. La insulina activa la vía y comienza la generación. De forma negativa tenemos la quinasa que utiliza la Mg²⁺ATP. A la quinasa se regula mediante balances de energía, son la proporción señal – y +. La relación entre el NAD/NADH es lo que regula la quinasa. La CoA inhibe a la quinasa al igual que la NAD y el acetil CoA. Cuado el nivel de ATP se aumenta actuando como regulación. La principal regulación es la REDOX. En el punto medio del ciclo también hay dos puntos de regulación que se localizan a nivel de la isocitrato deshidrogenasa y la succinil CoA deshidrogenasa. El NADH actúa como inhibidor, además del ATP y el succinil CoA. La modulación de calcio mitocondrial nunca se para, sino que aumenta o baja su rentabilidad. El ADP también informa. El calcio mitocondrial también modula a los dos niveles activándolos mediante un aumento de este. Una disminución de calcio produce una inhibición del ciclo y un gran aumento produce un descontrol llegando hasta muerte celular. El piruvato puede pasar a alanina mediante la translocación. El piruvato se transforma en acetil CoA o en oxalacetato. El oxalacetato puede pasar a aspartato que pasa a aminoácidos, purinas y pirimidinas. Lo utilizan para la generación de ADN y ARN. El α-cetoglutamato pasa a glutamato para llegar a formar otros aminoácidos y conseguir finalmente las purinas. El succinil CoA genera la porfirina y el grupo hemo-. Las reacciones anapleroticas que son reacciones de relleno como por ejemplo el paso de piruvato a oxalacetato en la gluconeogenesis mediante la piruvato carboxilasa. La deficiencia en timina produce una deficiencia en el ciclo. La diferencia de NADH produce los mismos efectos. La dihidrolipoamida tiene un grupo mas reactivo con arsénico y mercuriales. El ciclo del glioxilato derivado del glioxal. En la primera etapa pasa a citrato. La isocitrato ligasa genera el gliato a succionato. El siguiente paso es el paso a malato. El succionato sirve de producción de clorofilas. Las demás etapas son parecidas a las del ciclo anterior. Las plantas y las bacterias obtienen acetil CoA a partir de acetato.

Tema 11: Ciclo de los ácidos tricarboxilicos.

Es una ruta céntrica, sin ella no funcionaria ninguna célula aeróbica. Proporciona potencian redox a la mitocondria. El acetil CoA se puede generar a partir de varias moléculas en el catabolismo. Desde la glucólisis se produce desde el piruvato. Se parte de las purinas. En esta etapa se produce una descarboxilacion y se libera 2e^- . El complejo piruvato deshidrogenasa tiene entre 4 y 10 millones de KDalton. Esta situada en la matriz mitocondrial. Para que esta enzima pueda actuar debe de haber  un transportador de piruvato. Una vez dentro, el complejo multienzima que se compone de tres: componente piruvato deshidrogenasa (quita el carbono), la transacetilasa que es donde se carga y por ultimo la deshidrogenasa dihidrolipol. Aparece la TPP que es la vitamina uno que tiene un anillo con diafol y azufre y la lipoamida (que es un derivado del acido lipoico que le confiere las propiedades especiales que es el enlace disulfuro en un anillo de cinco miembros. La lipoamida es apolar, por lo que es poco soluble que suele estar asociado a la transacetilasa. Se forma un enlace amida mediante el ε-terminal de la lisina. Presenta un gran número de subunidad del complejo; 24E₁, 24E₂ y 12E₃. Lo primero es la descarboxilacion seguido de una oxidación para poder liberar los 2e. El anillo de diafol tiene un pKa de 10 a equilibrio con el carboanion que debe de estar en un nicho que la aislé. La piruvato deshidrogenasa es la que proporciona ese nicho. El carbanion proporciona una etapa nucleofila. Se produce un compuesto de adicción poco estable. El hidroexicetil-TTP se activa. Para la activación a la lipoamida se genera de nuevo el carbanion TTP generando el acetil lipoamida que no se puede liberar. Este pasa al E₂. La acetillipoamida se une a la coenzima A y pasa a acetil CoA y dihidroxilipoamida. El E₃ resetea la dihidroxilipoamida a lipoamida. En este paso se produce energía mediante el FAD. El FAD se encarga de captar los electrones. El FADH₂ que se ha producido pasa al NAD produciéndose el FAD y el NADH y un protón libre. El complejo piruvato deshidrogenasa se compone de tres subunidades diferentes. En el interior podemos encontrar la E₂ que es la transacetilasa que tiene 8 unidades con una estructura peculiar dividida en dos dominios: el globular  y el dominio donde se localiza la lipoamida. En el E₂ aparece con el rabito que se desplaza hasta llegar al centro catalítico que vuelve al centro transacetilasa. La lipoamida para la E₃ la cual se resetea y comienza de nuevo el ciclo. En este ciclo se busca el alimento a la respiración, sacando los electrones de la cadena de transporte. Todo tiene lugar en la mitocondria, concretamente en la membrana mitocondrial. Comienza con la síntesis de un acido de dos átomos de carbono que se une a un acido de cuatro átomos de carbono formando uno se seis átomos de carbono que es el acido cítrico produciéndose dos descarboxilaciones cambiando la producción de electrones. Posteriormente se produce el reseteo. El oxalacetato que se condensa para la formación de un intermediario que es el Citril CoA para la generación de citrato. La condensación se produce en el H₃C. La citrato sintetasa es alosterica que produce un cambio conformacional inducido por la unión del oxalacetato. El desplazamiento neto es de 15nm. En el complejo enzima-sustrato actúa la histidina como tampón. Lo primero es la unión del oxolacetato y posteriormente el acetil CoA. El aspartato ataca al acetil CoA quitándole un protón lo cual genera un intermediario enol. Este enol no es estable que evoluciona con la ayuda de dos histidinas estableciendo el complejo actuando una como tampón y otra que le quita el protón. Lo que se genera es el citrato mediante la hidrólisis. El citrato pasa a isocitrato mediante la enzima aconitasa cambiándole el hidroxilo de posición. El complejo FeS es inestable y actúa como respuesta a la carencia de hierro. La aconitasa tiene un centro sulfoferrico o hierro-azufre. La enzima isocitrato deshidrogenasa pasa el isocitrato a oxalacetato. Genera el primer NADH. En la siguiente etapa la       α-cetoglutamato deshidrogenasa es un complejo de tres enzimas. La E₃ se une al otro complejo (pirofosfato deshidrogenasa). Con esta reacción se genera NADH y succil CoA. La enzima succil CoA sintetasa (succinato tioquinasa)pasa ale succinil CoA a succionato. Una sintasa produce la unión de los dos núcleos sin aporte de energía y la sintetasa hace lo mismo pero con la utilización de energía. En esta etapa se produce un GTP. El succionil CoA se une a la histidina para la formación de succionato quedando la histidina con un fosfato pasando la energía acumulada en el enlace al GTP. Para la producción del GTP se produce un intermediario muy inestable. La succionil CoA sintetasa puede utilizar ADP y GDP. En nuestro caso utilizamos GDP.

Tema 10: glucólisis y gluconeogenesis

Si la reacción fuera inversa a la glucólisis se obtendría +20Kj/mol. La regulación es muy importante en este proceso. Para la regulación sigue la misma táctica que la glucólisis, ya que los puntos de control son los mismos. La regulación de la gluconeogenesis es la misma que la glucólisis pero inversa. Si hay mucho citrato se produce la máxima velocidad del ciclo de calvin. La fructosa             1-6bifosfatasa es en la glucólisis. El ADP es el inhividor de la fosfoenolpiruvato carboxilasa y la piruvato carboxilasa. Además del control mediante inhividor, se puede regular mediante la trascripción, pero es una regulación muy lenta. Hay dos hormonas que pueden regular el proceso como es el caso de la insulina y el glucagón. La insulina potencia la glucólisis. El glucagón eleva la gluconeogenesis disminuyendo PFK₁, PK y PFK₂. El ciclo no se cierra por completo. Estas dos etapas de la gluconeogenesis producen calor. Algunos tejidos generan la glucosa y la liberan convirtiéndose la glucosa 6P en glucosa. La glucosa 6 fosfatasa no es citosolica y que es un marcaje del lumen citoplasmático. La proteína debe de unir el calcio. Cuando el retículo endoplasmatico tiene mucha energía se libera. Este proceso se da en el hígado y riñón. Solo estos dos producen cantidades significativas. La célula se divide en suministradoras y suministradas o consumidoras.