MSTER EN NUTRICIN

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MÁSTER EN NUTRICIÓN MÓDULO 1 METABOLISMO II.
Metabolismo y su patología TEMA 2 CICLO DEL
ÁCIDO CÍTRICO
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El catabolismo de proteínas, grasas y glúcidos se
produce a lo largo de tres fases de la
respiración celular. La oxidación de ácidos
grasos, glucosa y algunos aminoácidos produce
acetil-CoA
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La oxidación de grupos acetilo en el ciclo del
ácido cítrico incluye cuatro pasos en los que se
produce extracción de electrones
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Los electrones transportados por el NADH y el
FADH2 son dirigidos hacia una cadena de
transportadores mitocondriales que constituyen la
cadena respiratoria en la que finalmente se
reduce el O2 a H2O. Este flujo electrónico
promueve la formación de ATP, en el proceso de la
fosforilación oxidativa
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Reacción global catalizada por el complejo
piruvato deshidrogenasa (con cinco coenzimas y
tres enzimas) Piruvato deshidrogenasa (E1),
dihidrolipoil transacetilasa (E2) y dihidrolipoil
deshidrogenasa (E3)
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Estructura del coenzima A
Vitamina B5
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Micrografía electrónica del complejo piruvato
deshidrogenasa aislado de la bacteria Escherichia
coli, donde se observa su estructura en
subunidades
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Reacciones del ciclo del ácido cítrico Los átomos
de carbono sombreados en rojo son los que
proceden originalmente del acetato del acetil-CoA
en la primera vuelta del ciclo Estos átomos de
carbono no son los que se liberan en forma de CO2
en la primera vuelta Los pasos 1, 3 y 4 son
esencialmente irreversibles en la célula todos
los demás son reversibles
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Cada vuelta del ciclo del ácido cítrico produce
tres NADH y un FADH2, así como un GTP (o ATP) Se
liberan dos CO2 por reacciones de
descarboxilación oxidativa
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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• Origen del ciclo del ácido cítrico
• Reacciones no cíclicas (flechas azules) que
  proporcionan precursores biosintéticos en
  bacterias que crecen anaeróbicamente.
• Estas células carecen de a-cetoglutarato
  deshidrogenasa y no son por tanto capaces de
  llevar a cabo el ciclo completo del ácido
  cítrico,
• El a-cetoglutarato y el succinil-CoA actúan como
  precursores de una serie de reacciones
  biosintéticas

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Los intermedios del ciclo del ácido cítrico salen
del mismo para actuar como precursores de muchas
rutas biosintéticas. En rojo se muestran cuatro
reacciones anapleróticas que reemplazan los
intermedios perdidos en el ciclo del ácido cítrico
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(No Transcript)
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• Regulación del flujo de metabolitos desde el
  piruvato a través del ciclo del ácido cítrico
• El complejo piruvato deshidrogenasa es inhibido
  alostéricamente a elevadas relaciones
  ATP/ADP, NADH/NAD y Acetil-CoA/CoA,
  todos los cuales son indicadores de un estado
  metabólico rico en energía en la célula
• En el músculo, el Ca2 es una señal de inicio de
  la contracción y estimula el metabolismo
  energético que debe reemplazar el ATP consumido
  por la contracción

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El ciclo del glioxilato y su relación con el
ciclo del ácido cítrico. Las flechas de color
naranja representan el ciclo del glioxilato y las
de color azul el del ácido cítrico El ciclo del
glioxilato evita los dos pasos de
descarboxilación del ciclo del ácido cítrico Dos
moléculas de acetil-CoA entran en el ciclo del
glioxilato durante una vuelta del mismo, mientras
que una sola lo hace en el ciclo del ácido
cítrico En plantas, ciertos invertebrados,
algunos microorganismos y levaduras
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Micrografía electrónica de una semilla de pepino
en germinación, donde se puede observar un
glioxisoma, mitocondrias y cuerpos lipídicos a su
alrededor
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Las reacciones del ciclo del glioxilato (en los
glioxisomas) tienen lugar simultáneamente con las
del ciclo del ácido cítrico (en las
mitocondrias), puesto que los intermedios pueden
viajar entre os compartimentos a través del
citosol