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.