 CICLO DE KREBS: Descarboxilación
oxidativa de piruvato. Regulación. Destino
de Acetil. CoA
 CICLO DEL GLIOXILATO. Enzimas,
Función. Importancia
 CICLO DE LAS PENTOSAS: Etapas.
Función. Enzimas.
CICLO DE KREBS
CICLO DEL ÁCIDO CÍTRICO
CICLO DE LOS ÁCIDOS TRICARBOXÍLICOS
DESCUBIERTO POR HANS KREBS (1937)
 REACCIONES BIOQUÍMICAS EN LA MATRIZ
MITOCONDRIAL
 UTILIZADO POR LOS ORGANISMOS AEROBIOS
PARA LIBERAR LA ENERGÍA QUÍMICA
ALMACENADA EN EL GRUPO ACETILO DE LA
ACETIL-CoA
g
l
Fermentación
Citoplasma
u
c
NAD
Pi
ADP
o
l
i
s
Oxidación
Glucosa (1)
i
Ác. Pirúvico (2)
parcial
s (producto inicial)
Ciclo de Krebs.
Cadena
transportadora de
electrones.
Fosforilación
oxidativa.
ATP (2)
Citoplasma
Mitocondria
Ciclo de los ácidos tricarboxílicos
(Ciclo de Krebs).
LOCALIZACION: Mitocondria
FUNCION: catabólica, oxidación de
glúcidos, ácidos grasos y proteínas para
obtener ENERGIA
VISION GENERAL: es una serie cíclica de 8 reacciones que
oxidan el Acetil- CoA a CO2 y con obtención de: ATP, NADH+H y
FADH2
PROCESO AEROBICO: la ausencia de O2 inhibe el ciclo
Ciclo de Krebs
FUNCIONES DEL CICLO DE KREBS
• Fuente productora de ATP.
• Produce la mayor parte del CO2 de la
célula.
• Convierte intermediarios en precursores
de ácidos grasos.
• Proporciona precursores para la síntesis
de proteínas y ácidos nucleicos.
PROCEDENCIAS DE PIRUVATO
•
•
VIA GLICOLITICA
AMINOACIDOS
Fuente exógena
(Glucosa, fructosa,
galactosa, Manosa)
Fuente endógena
(glucógeno ó almidón)
Por transaminación
(alanina)
Por Degradación
(serina, triptófano)
DESTINO DE PIRUVATO EN AEROBIOSIS
• Ingresa a la mitocondria, por un
transportador específico.
• Mecanismo interno que co-transporta un
protón.
• Dentro de la mitocondria por
descarboxilación oxidativa se transforma
en Acetil-CoA.
• Interviene un complejo multienzimático:
piruvato deshidrogenasa.
COMPLEJO DE PIRUVATO
DESHIDROGENASA
• Se encuentra en la matriz
mitocondrial
• No forma parte del Ciclo
de Krebs 
• Sintetiza Acetil-CoA
• 3 enzimas distintas y
cinco coenzimas.
• Las cadenas de E1 contienen
TPP
• E2: ác. Lipoico unido
covalentemente
• E3 : FAD fuertemente unido
• E1: Piruvato
deshidrogenasa
• E2: Dihidrolipoamida
transacetilasa
• E3: Dihidrolipoamida
deshidrogenasa
• 5 Coenzimas: TPP,
Acido lipoico, FAD,
NAD, CoA-SH
DESCARBOXILACION DEL PIRUVATO
PIRUVATO
Acetilo
activado
Hidroxietilo
activado
ACETIL-CoA
REGULACION DE LA ACTIVIDAD DE
PDH
• REGULACION
ALOSTERICA
• MODIFICACION
COVALENTE
Acetil-CoA
-
+
NADH
FOSFORILACION
DESFOSFORILACION
DESTINO DE LOS PRODUCTOS DE LA
DESCARBOXILACION OXIDATIVA DE
PIRUVATO
CO2 + H2O
• ACETIL- CoA
CICLO DE
KREBS
3 NADH
1 FADH2
FOSF
OXID.
GTP
Fosf. a nivel
de sustrato
• NADH
CADENA
RESPIRATORIA
3 ATP
ATP
DESTINO DE ACETIL-CoA
c
i
c
l
o
d
e
CoA
Ác.
pirúvico
AcetilCoA
(producto
inicial)
K
r
e
Cadena de
b transporte
de
s
electrones
NAD+
FAD
Oxidación completa:
descarboxilaciones
sucesivas obtención
de moléculas de alto
valor energético (muy
reducidas)
CO2
NADH+H
FADH2
Matriz
mitocondrial
Membrana
mitocondrial interna
FUNCIONES DEL CICLO DE KREBS
• Fuente productora de ATP.
• Produce la mayor parte del CO2 de la
célula.
• Convierte intermediarios en precursores
de ácidos grasos
• Proporciona precursores para la síntesis
de proteínas y ácidos nucleicos.
ESQUEMA DE LA PRIMERA REACCION
DEL
CICLO DE KREBS
Glicolisis ó
Piruvato
Acetil-CoA
Oxalacetato
CICLO DE
KREBS
Citrato
Condensación
Acetil-CoA
Deshidratación
Deshidrogenación
Oxalacetato
Malato
Citrato
CisAconitato
Hidratación
Hidratación
Fumarato
Isocitrato
Succinato
Deshidrogenación
a-Ceto
glutarato
Succinil-CoA
Fosforilación a
nivel de sustrato
Descarboxilación
oxidativa
Descarboxilación
oxidativa
NADH+
H
NADH+H
NADH+H
FADH2
GTP
(ATP)
 Se producen 4 reacciones de oxidación:
-En 3: NADH se re-oxida transfiriendo sus
electrones a la cadena respiratoria  3 moles ATP/
mol de NADH.
-En la 4° reacción de oxidación se produce
FADH2, que en la cadena de transporte electrónico
da lugar a  2 moles de ATP.
 La 5° reacción es una fosforilación a nivel de
sustrato  GTP (unión fosfato de alta energía) 
ATP.
BALANCE ENERGETICO DEL CICLO DE
KREBS
Por mol de acetil-CoA que ingresa al ciclo de Krebs:
3 NADH
1 FADH2
1 GTP
3X3
1X2
9 ATP
2 ATP
1 ATP
12 ATP
DESHIDROGENACION DE PIRUVATO (en la mitocondria)
1 NADH
1X3
3 ATP
1 MOLECULA DE GLUCOSA PRODUCE 2 MOLECULAS DE
PIRUVATO (15 + 15 = 30 ATP) y 2 NADH por sistema lanzadera
(2 o 3 ATP c/u) = 4 ó 6 ATP
TOTAL: 30 ATP + 6 (4) ATP = 36 ATP
REACCIONES ANAPLERÓTICAS
SON AQUELLAS QUE PERMITEN REPONER
INTERMEDIARIOS QUE HAN SIDO SUSTRAÍDOS
POR OTRAS RUTAS BIOSINTÉTICAS
ANAPLERÓTCO (GRIEGO= RELLENAR) 
MANTIENEN UN EQUILIBRIO DE LAS
CONCENTRACIONES INTRAMITOCONDRIALES DE
LOS INTERMEDIARIOS DEL CICLO
REACCIONES ANAPLEROTICAS O DE
RELLENO
• PIRUVATO CARBOXILASA
Piruvato + HCO3- + ATP
(ACTIVADA POR ACETIL-CoA)
oxalacetato + ADP + Pi
• PEP CARBOXIQUINASA
(MÚSCULO ESQUELÉTICO Y CARDÍACO)
Fosfoenolpiruvato + CO2 + GDP
Oxalacetato + GTP
• ENZIMA MALICA
Piruvato + HCO3- + NADPH + H+
• PEP CARBOXILASA
L-malato + NADP+ + H2O
(PLANTAS: FIJACIÓN FOTOSINTÉTICA DEL CO2)
Fosfoenolpiruvato + HCO3-
oxalacetato + Pi
CICLO DEL GLIOXILATO
• Plantas, invertebrados y microorganismos.
• Permite utilizar acetato para la síntesis
de glucosa.
• En plantas las enzimas se encuentran en
los glioxisomas.
• En cada vuelta del ciclo se utilizan 2
moléculas de Acetil-CoA y una de
succinato.
CICLO DEL GLIOXILATO
• Constituye una variante anabólica del Ciclo del Ácido
Cítrico.
• La mayor parte de los aceites vegetales utilizados en la
alimentación son mezclas de triacilgliceroles (TAG)
procedentes de las semillas.
• Cuando las semillas germinan, los TAG se degradan y se
convierten en azúcares, que aportan Energía para el
crecimiento vegetal.
• Las células animales no son capaces de realizar la
síntesis neta de azúcares a partir de los ácidos grasos
presentes en los triglicéridos (TG).
CICLO DEL GLIOXILATO
• Dada la irreversibilidad de la reacción de la PDH, acetilCoA no puede convertirse en piruvato  no puede
participar en la síntesis de hidratos de carbono.
• Este ciclo tiene lugar en los Glioxisomas  organelas
especializadas en las cuales se lleva a cabo la boxidación de los ácidos grasos (degradación) para
producir acetil- CoA que será utilizado en este ciclo.
• Este ciclo comparte algunas enzimas del Ciclo de Krebs.
• Evita las reacciones en las que se pierde carbono.
C
I
C
L
O
D
E
L
G
L
I
O
X
I
L
A
T
O
Malato
sintetasa
Isocitrato
liasa
CICLO DEL GLIOXILATO
• El succinato formado se transporta desde el glioxisoma
a la mitocondria.
• Allí se convierte en oxalacetato dentro del Ciclo de
Krebs.
• De esa forma se puede utilizar para la síntesis de
hidratos de carbono a través de la gluconeogénesis.
• Se evitan las 2 reacciones de descarboxilación:
VIA DE LAS PENTOSAS
• Tiene lugar en el citoplasma.
• No es una vía de producción de ATP.
• Sintetiza NADPH para la síntesis de ácidos
grasos y esteroides.
• Sintetiza ribosa-5-fosfato para la síntesis de
nucleótidos (ATP, NAD, FAD) y ácidos
nucleicos.
• Produce intermediarios de la vía glicolítica:
gliceraldehído-3- fosfato y fructosa-6fosfato.
VIA DE LAS PENTOSAS
• La producción de NADPH, como transportador de
energía química en forma de poder reductor, es muy
importante.
• Esta vía es muy activa en los tejidos donde se lleva a
cabo la síntesis de ácidos grasos  glándula mamaria,
tejido adiposo, corteza adrenal e hígado.
• NADPH actúa en procesos de desintoxicación
dependientes de citocromo P450 en hígado.
• En glóbulos rojos, NADPH, contribuye a mantener la
concentración de Glutatión reducido y disminuir los
niveles de metahemoglobina.
CARACTERISTICAS DE LAS REACCIONES
DE LA VIA DE LAS PENTOSAS
• La vía de la pentosas consta de dos
fases: 1) oxidativa y 2) no oxidativa.
• La reacciones de la vía oxidativa son
irreversibles
• Las reacciones de la vía no oxidativa son
reversibles.
• Según las necesidades de la célula se
activa una vía o la otra.
REACCIONES DE LA FASE
OXIDATIVA
NADP+ NADPH + H+
Glucosa-6-fosfato
deshidrogenasa
Lactonasa
6-fosfogluconato
6-fosfogluconolactona
Glucosa-6-fosfato
NADP+ NADPH + H+
CO2
6-fosfogluconato
deshidrogenasa
6-fosfogluconato
Ribulosa-5-P
isomerasa
Ribulosa 5-fosfato
Ribosa-5fosfato
REACCIONES DE LA FASE NO
OXIDATIVA
Epimerasa
Transcetolasa
Ribulosa-5-P
Xilulosa-5-P
Ribosa-5-P
Gliceraldehído 3-P
Sedoheptulosa-7P
Transaldolasa
Gliceraldehído 3-P
Transcetolasa
+
Eritrosa-4-P
Xilulosa-5-P
Fructosa-6-P
Eritrosa-4-P
Sedoheptulosa-7P
+
Gliceraldehído 3-P
Fructosa-6-P
Esquema de la Vía de las Pentosas
FASE OXIDATIVA: generación de poder reductor como NADPH
E1
Glucosa-6-P
E2
PGL
E3
PGN
CO2
E4
D-Ribosa-5-P
RLP
FASE NO OXIDATIVA: conversión de hexosas fosfato y pentosas fosfatos
TC
TA
Ribosa-5-P
SHP
FP
PPT
Fru- 6-P
TC
+
GAP
Xilulosa-5-fosfato
EP
+
+
XP
GA-3- P
Fru- 6-P
GA-3- P
Ecuación equilibrada de la Vía de las Pentosas
3 Glucosa-6-P + 6NADP+ + 3 H2O → 2 Fructosa-3-P + 6 NADPH
+ 6H+ + 3 CO2




Consideraciones finales
Puede considerarse una forma de oxidar los seis átomos
de la glucosa-6-fosfato a CO2, como ocurre en la
glucólisis y en el ciclo del Acido Cítrico.
Sin embargo, la ruta de las pentosas fosfato no es una
ruta de generación de energía.
El destino real de los azúcares fosfatos depende de las
necesidades metabólicas de las células en la que se está
produciendo la vía
La fase no oxidativa genera compuestos que pueden
reconvertirse con facilidad en glucosa-6-fosfato
para la fase oxidativa.
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