1. CICLUL ACIZILOR TRICARBOXILICI

2. CICLUL ACIZILOR TRICARBOXILICI
Ciclul ATC/ Krebs/al acidului citric
Ciclul Krebs formează un ansamblu de 8 reacţii care se desfăşoară în matricea mitocondrială, în celulele aerobe;
Punct de convergenţă pentru catabolismul tuturor substanţelor nutritive: G, AG, AA
Ciclul citric joacă un rol foarte important în metabolismul intermediar şi în producerea de energie

3. CICLUL ACIZILOR TRICARBOXILICI
Reacţiile anaplerotice= de catabolizare a AA cu producerea de intermediari ai ATC
Pe parcursul ciclului citric acetil-CoA este oxidat la CO2 şi energia este eliberată
ATC este apropiat de reacţiile lanţului transportor de electroni
ATC

4. CICLUL ACIZILOR TRICARBOXILICI
ATC serveşte la sinteza
Glucidelor
Lipidelor
Proteinelor
Hemului
Important în:
Catabolism,
Producerea de energie
Anabolism
Ciclu amfibolic
ATC

5. REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR TRICARBOXILICIPy

6. REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR TRICARBOXILICI
OAA (oxaloacetatul) este condensat iniţial cu o grupare acetil provenită de la CoA (acetil- coenzima A), iar la final este regenerat; localizare în matricea mitocondrială
I. Decarboxilarea oxidativă a acidului piruvic în organism cuprinde mai multe etape:
Acidul piruvic este transportat în mitocondrie
Complexul multienzimatic - PIRUVAT DEHIDROGENAZĂ (PDH) conţine 3 enzime, 5 coenzime şi o proteinkinază
Complexul PDH nu face parte din ATC, dar este o sursă de acetil- CoA= substratul bicarbonic (2C) al acestui ciclu

7. Este asigurată înlănţuirea corectă a reacţiilor catalizate fără obţinere de intermediari!!!

8. REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR TRICARBOXILICI
Coenzimele complexului PDH sunt 5:
E1 - tiamin-fofat
E2 - acid lipoic ;CoA
E3 - FAD ; NAD +
Deficitul coenzimelor produce tulburări grave la nivelul SNC
PDH devine inactivă
în absenţa lor

9. REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR TRICARBOXILICI

10. REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR TRICARBOXILICI
E1 este inhibată de: kinaza PDH activată alosteric de ATP,acetilCoA, NADH/ kinaza PDH inhibată puternic de Py alosteric
E1 este activată de: fosfataza PDH pt care Ca 2+ este un activator puternic eliberat în contracţia musculară
PDH
inactivă
Kinaza inhibată de:ATP,
acetilCoA, NADH
Fosfataza este activată Ca 2+
PDH
activă

11. REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR TRICARBOXILICI
Deficitul de PDH
Frecvent, deficit de E1 = acidoză lactică congenitală, X-linkată
Py nu mai trece în acetil-CoA, formându-se lactat în prezenţa LDH
Afectare cerebrală importantă, spasticitate musculară, deces prematur
nu există tratament
Intoxicaţia cu arsenic inhibă enzimele dependente de acidul lipoic: piruvat- dehidrogenaza,α -cetoglutarat- dehidrogenaza şi α- cetoacid- dehidrogenaza

12. REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR TRICARBOXILICI
Acetil-
CoA
OAA
1. Sinteza citratului din
acetil-CoA şi OAA
Citrat-sintaza este inhibată de :
citrat, NADH ; succinil-CoA
citratul inhibă FFrK (glicoliza) şi activează
acetil-CoA-carboxilaza (AG)
CITRAT
S-citril-CoA
INTERMEDIAR
acetil-CoA
OAA
CITRAT

13. REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR TRICARBOXILICI
2. Izomerizarea citratului:
Aconitaza= proteină cu centru
Fe-S inhibată
de fluoro-acetat
CITRAT
IZOCITRAT
CITRAT
cis-aconitat
INTERMEDIAR
IZOCITRAT

14. REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR TRICARBOXILICI
3. Oxidarea şi decarboxilarea
izocitratului: ICDH (izocitrat DH)
○ prima moleculă de NADH şi de
CO2 produsă în ATC
○ etapă limitantă de viteză
○ ADP, Ca 2+ - ICDH,
○ ATP, NADH + ICDH
IZOCITRAT
α-CETOGLUTARAT
ICDH
IZOCITRAT
OXALOSUCCINAT
INTERMEDIAR
α-CETOGLUTARAT

15. REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR TRICARBOXILICI
4. Decarboxilarea oxidativă a
α- cetoglutaratului
coenzime: TPP, acid lipoic, FAD, NAD+, CoA
a 2-a moleculă de CO2 şi NADH
+ de Ca 2+ şi - de ATP, GTP, NADH,
succinil-CoA
α-CETOGLUTARAT
SUCCINIL-CoA
COMPLEXUL α-CETOGLUTARAT DH
α-CETOGLUTARAT
SUCCINIL- CoA

16. REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR TRICARBOXILICI
5. Clivarea succinil-CoA
Succinat-tiokinaza sau succinil-CoA- sintetaza scindează legătura macroergică tioester
cuplată cu fosforilarea GDP la GTP
= fosforilare oxidativă legată de S
SUCCINAT
SUCCINIL-CoA
SUCCINIL-CoA- SINTETAZA
SUCCINAT
SUCCINIL-CoA

17. REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR TRICARBOXILICI
6. Oxidarea succinatului în prezenţa
succinat dehidrogenazei (SDH), rezultând FADH2
SDH= singura enzimă
localizată în MMI,
funcţionând sub forma complexului II al LTE
FUMARAT
SUCCINAT
SDH
FAD
FADH2
SUCCINAT
FUMARAT

18. REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR TRICARBOXILICI
7. Hidratarea fumaratului
Fumaratul este sintetizat şi în
ciclul ureei, în cursul
sintezei proteinelor,
în cadrul catabolizării AA
L- MALAT
FUMARAT
FUMARAZA
FUMARAT
L- MALAT

19. REACŢIILE CICLULUI ACIZILOR TRICARBOXILICI
8. Oxidarea malatului
E= Malat- dehidrogenaza
a 3-a moleculă de NADH produsă
OAA rezultă şi din transaminarea Asp
OXALOACETAT
L- MALAT
MALAT
OXALOACETAT

20. Energia produsă în ciclul citric
3 NADH X 3 ATP= 9 ATP
1GDP + Pi= 1GTP
GTP + ADP= GDP + 1ATP
1 1 FADH2 X 2 ATP= 2 ATP
TOTAL= 12 ATP/ Acetil-CoA oxidată
Energia produsă în ciclul citric

21. REGLAREA CICLULUI CITRIC