21-Ciclo citrico 1

IL CICLO DELL’ACIDO
CITRICO
ciclo di Krebs
ciclo degli acidi tricarbossilici
1
2
3
4
La stechiometria del ciclo dell’acido citrico
3 NAD + + FAD + GDP + Pi + acetilCoA →
+
→ 3 NADH + 3 H + FADH 2 + GTP + CoA + 2 CO 2
NADH, FADH2 e GTP immagazzinano l’energia libera resa
disponibile dall’ossidazione del gruppo acetile a 2CO2
5
Decarbossilazione ossidativa del piruvato
IL COMPLESSO DELLA PIRUVATO DEIDROGENASI: 4.6 MDa, 300 Å
6
Decarbossilazione ossidativa del piruvato: 5 reazioni distinte,
3 enzimi distinti, 5 coenzimi richiesti
7
E1 : piruvato deidrogenasi
E2 : diidro-lipoil transacetilasi
E3 : diidro-lipoil deidrogenasi
8
IL CORE (E2) del COMPLESSO DELLA PIRUVATO DEIDROGENASI
9
E2
E1 + E3
E1 + E2 + E3
10
Trimero a un vertice del cubo
Core cubico della E2 diidro-lipoil transacetilasi procariotica
11
Core dodecaedrico della E2 diidro-lipoil transacetilasi eucariotica
12
13
14
15
Reminder: fermentazione alcoolica
16
17
E2
18
19
20
21
22
23
24
Sito attivo di E3 diidro-lipoil deidrogenasi
25
26
E2
27
- NADH e Ac-CoA inattivano la PyrDH per competizione con i substrati
- NADH e Ac-CoA attivano la PyrDH-Kinasi, inibendo quindi la PyrDH
- Insulina (risposta ipoglicemizzante a livelli alti di glicemia) attiva la PyrDH-fosfatasi,
promuovendo quindi la completa ossidazione del piruvato a CO2
(e la immobilizzazione di glucosio in glicogeno, per altre vie).
29
Il ciclo dell’acido citrico
• Ciclo di Krebs
• Ciclo degli acidi tricarbossilici
30
31
Ac. BICARBOSSILICI
saturi, non-sostituiti
OSSALICO
MALONICO
SUCCINICO
GLUTARICO
2C
3C
4C
5C
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
Ac. BICARBOSSILICI
saturi, non-sostituiti
OSSALICO
MALONICO
SUCCINICO
GLUTARICO
2C
3C
4C
5C
46
47
48
(Anim_Figure 21-44)
49
LO SHUTTLE MALATO/ASPARTATO
51
52
La stechiometria del ciclo dell’acido citrico
+
3 NAD + FAD + GDP + Pi + acetilCoA →
+
→ 3 NADH + 3 H + FADH 2 + GTP + CoA + 2 CO 2
NADH, FADH2 e GTP immagazzinano l’energia libera resa
disponibile dall’ossidazione del gruppo acetile a 2CO2
Riduzione di 3 NAD+ Æ NADH + H+, a livello di:
ISOCITRATO DH, α-KETOGLUTARATO DH, MALATO DH
Riduzione di 1 FAD Æ FADH2 da parte di SUCCINATO DH
Produzione di 1 GTP a livello di SUCCINIL-CoA SINTETASI
NB: il tutto 2x se riferito ad 1 molecola di glucosio
53
54
- Inibizione da prodotto
- disponibilita’ di substrati
- inbizione a feed-back
Anim_Figure 21-45
Cammini metabolici: Catabolici, Anabolici, Anfibolici -TCA e’ un ciclo anfibolico
Reazioni CATAPLEROTICHE – “svuotano” il ciclo da suoi componenti per
sintetizzarne altri altrove
Reazioni CATAPLEROTICHE – “svuotano” il ciclo da suoi componenti per
sintetizzarne altri altrove (es. aminazione riduttiva)
Reazioni CATAPLEROTICHE – “svuotano” il ciclo da suoi componenti per
sintetizzarne altri altrove (es. transaminazione)
Reazioni ANAPLEROTICHE – “riforniscono” il ciclo dei suoi componenti per
mantenere la produttivita’ energetica (es. transaminazioni di Asp e Glu)
Reazioni ANAPLEROTICHE – “riforniscono” il ciclo dei suoi componenti per
mantenere la produttivita’ energetica (es. piruvato carbossilasi)
Ciclo del GLIOSSILATO
(piante, funghi, batteri)
62
68
70
71
72
+
2 Acetil CoA + 2 NAD + FAD →
→ ossalacetato + 2 CoA + 2 NADH + FADH 2 + 2 H +
+
2 Acetil CoA + NAD + 2 H 2 O →
→ succinato + 2 CoA + NADH + H +