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El ciclo del ácido cítrico ( ciclo de Krebs o del ácido tricarboxílico ) es una secuencia de reacciones en las mitocondrias que oxida el residuo acetil de la acetil-CoA a CO2, y reduce las coenzimas que se reoxidan a través de la cadena de transporte de electrones, ligadas a la formación de ATP.El c...

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CICLO DE KREBS El ciclo del ácido cítrico (ciclo de Krebs o del ácido tricarboxílico) es una secuencia de reacciones en las mitocondrias que oxida el residuo acetil de la acetil-CoA a CO2, y reduce las coenzimas que se reoxidan a través de la cadena de transporte de electrones, ligadas a la formación de ATP. El ciclo del ácido cítrico es la vía final común para la oxidación de carbohidratos, lípidos y proteínas porque la glucosa, los ácidos grasos y la mayoría de los aminoácidos se metabolizan a acetil-CoA o a intermediarios del ciclo. También tiene un papel central en la gluconeogénesis, la lipogénesis y la interconversión de aminoácidos.

GUÍA. CICLO DE KREBS 1. ¿Cuál es el principal combustible para ciclo de los ácidos tricarboxílicos?

El combustible que alimenta el ciclo es el acetil-CoA acetil-CoA, el cual es oxidado completamente hasta formar: → Dióxido de carbono → Agua 2. ¿Cuáles coenzimas necesita el ciclo de Krebs Krebs?? → → → → → → →

Pirofosfato de tiamina (TPP) Dihidropoil CoA FAD (dinucleótido de Flavina y adenina) NAD (dinucleótido de nicotinamida y adenina) Fe Mg Ácido lipoico

3. ¿Que se produce en una vuelta de ciclo de los ácidos tricarboxílicos? Se producen 12 ATP y 2 CO2. 4. ¿Con que otro nombre se le conoce al ciclo de los ácidos tricarboxílicos? Ciclo del ácido cítrico o ciclo de Krebs. 5. ¿Qué ocurre de AcetilAcetil-CoA CoA a… a…?? Se produce la formación del citrato. La etapa inicial del ciclo está catalizada por la citrato sintasa, esta es una acción altamente exergónica que compromete los grupos acetilo hacia la formación de citrato y oxidación completa en el ciclo de Krebs. Se da una condensación de la acetil-CoA con el oxalacetato.

6. Citrato a… Se forma el isocitrato. El citrato se convierte a isocitrato en una reacción reversible catalizada por la aconitasa en la que el grupo hidroxilo del citrato se transfiere a un carbono adyacente con un enlace C-H.

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El grupo hidroxilo está así localizado próximo al grupo carboxilo del isocitrato, en donde puede tener lugar la descarboxilación oxidativa. La conversión del citrato a isocitrato tiene lugar en la superficie del enzima aconitasa sin que se libere el supuesto intermediario cis-aconitato.

7. Isocitrato a… α-cetoglutarato. Por medio de la enzima isocitrato deshidrogenasa.

8. Cetoglutarato… Succinil-CoA. Por medio de la enzima α-cetoglutarato deshidrogenasa. La conversión del α -cetoglutarato en succinil-CoA la catalizan las actividades enzimáticas del complejo α -cetoglutarato deshidrogenasa: α-cetoglutarato deshidrogenasa, dihidrolipoil transsuccinilasa y dihidrolipoil deshidrogenasa.

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9. Succinil CoCo-A A a… Succinato. Por medio de la enzima succinil-CoA sintetasa o también llamada succinato tioquinasa.

10. Succinato a… Fumarato. Por medio de la enzima succinato deshidrogenasa que cataliza la oxidación del succinato para formar fumarato.

11. Fumarato a… Malato. El fumarato se convierte en l-malato en una reacción de hidratación estereoespecífica reversible catalizada por la fumarasa (que también se denomina fumarato hidratasa).

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12. Malato a… Oxalacetato. Por medio de la enzima malato deshidrogenasa. La malato deshidrogenasa utiliza como agente oxidante el NAD+ en una reacción muy endergónica. La reacción se completa por la eliminación del oxalacetato en la siguiente vuelta del ciclo.

13. ¿Cuál es el destino de los hidrógenos y electrones que se liber liberan an del ciclo de los ácidos tricarboxílicos? Se utilizan para formar NADH y FADH2, que luego entran a la cadena respiratoria. 14. Aceptor de hidrógenos provenientes del succinato FAD (Flavin Adenin Dinucleótido). 15. Número de moléculas de dióxido de carbono que se desprende del ccicl icl iclo o de los ácidos tricarboxílicos? Dos. 16. Inhibidor alostérico de la enzima citrato sintasa. ATP. 17. Tipo de enzima que permite que el succinato se oxide a Fumarato. Es la succinato deshidrogenasa, una flavoproteína. 18. La vitamina que se encuentra presente en la coenzima A.

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Ácido pantoténico (vitamina B5). 19. Compartimiento celular donde se realiza el ciclo de los ácidos tr triicarboxílicos? Matriz mitocondrial. 20. Enzima que cataliza tanto la deshidratación del citrato como la hidr hidratac atac atación ión del cisaconitato Aconitasa. 21. Ácido que se forma por la condensación entre oxalacetato y Acetil C Co oenzima A Citrato. 22. Sustrato de una enzima reguladora que se activa con ADP y requiere Mg ++ o Mn++ Isocitrato. 23. Se oxida por un complejo multienzimático, una de sus unidades contiene lipoato. α-cetoglutarato. 24. Sustrato que se oxida por la malato deshidrogenasa, depende del NAD + L-Malato. 25. Al Oxidarse entrega hidrógenos que ingresan a la cadena respiratoria a nivel de la coenzima Q. Succinato. 26. Vitamina necesaria en la carboxilación del piruvato para formar oxalacetato. Biotina. 27. Molécula activada como Coenzima A para formar citr citrato ato Acetil-CoA. 28. Los esqueletos de carbono de los car carbohidrat bohidrat bohidratos, os, aminoácidos y ácidos grasos ¿en que se convierten? En CO2. 29. Se produce al transaminar al oxalacetato Aspartato. 30. ¿El Ciclo de Krebs es una ruta aerobia o anaerobia? Es una ruta aerobia pues requiere de O2 como aceptor final de electrones. 5

31. El ciclo de Krebs interviene para la formación de glucosa ¿a partir de? Acetil CoA (Después de oxidarse el piruvato). 32. Nombre del ciclo que es la vía común para la oxidación de las mol molécul écul éculas as combustibles Ciclo del ácido cítrico, Ciclo tricarboxílico o Ciclo de Krebs. 33. Inhibidor de la enzima isocitrato deshidrogenasa Se inhibe con ATP y NADH, pero el ADP la activa. 34. ¿Cuáles son las enzimas del complejo piruvato deshidrogenasa (PDH)? Piruvato deshidrogenasa o Coenzimas: ▪ Tiamina de Pirofosfato (TPP) → Dihidrolipoil transacetilasa o Coenzimas: ▪ Ácido lipoico ▪ CoASH → Dihidrolipoil deshidrogenasa o Coenzimas: ▪ NAD ▪ FAD 35. Su carencia puede causar graves problemas en el sistema nervioso central si el complejo PDH esta inactivo. →

Tiamina. Es una de las vitaminas del complejo B. Las vitaminas del complejo B son un grupo de vitaminas hidrosolubles que participan en muchas de las reacciones químicas del cuerpo. La tiamina es esencial para el metabolismo del piruvato (que pasa a ser acetil - CoA, con quien se inicia el ciclo de Krebs). Juega un papel en la contracción muscular y la conducción de las señales nerviosas. 36. ¿Cuál es la causa más común de la acidosis láctica congénita? Cuando se carece del componente E1 del complejo PDH (piruvato deshidrogenasa). La acidosis láctica se refiere al ácido láctico que se acumula en el torrente sanguíneo. El ácido láctico se produce cuando los niveles de oxígeno disminuyen en las células dentro de las áreas del cuerpo en las que se lleva a cabo el metabolismo. 37. ¿Cómo se llama el Síndrome: Cuando hay abuso de alcohol se puede presentar un… Síndrome de psicosis por encefalopatía debida debido a la deficiencia de Tiamina.

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El síndrome de Wernicke-Korsakoff, en el que se combinan la encefalopatía de Wernicke y la psicosis de Korsakoff, ocurre en algunas personas alcohólicas que no consumen alimentos enriquecidos con tiamina. o La encefalopatía de Wernicke cursa con ataxia, oftalmoplejía, alteraciones de la conciencia y, si no se trata, coma y muerte. ▪ Es probable que se deba a una deficiencia grave aguda solapada con una deficiencia crónica. o La psicosis de Korsakoff consiste en confusión mental, apatía, disfonía y fabulación con pérdida de la memoria de sucesos recientes. ▪ Puede producirse como resultado de una deficiencia crónica y ocurrir tras episodios repetidos de encefalopatía de Wernicke. 38. El síndrome de Leigh es debido a: El síndrome de Leigh es una enfermedad neurodegenerativa y progresiva, de aparición en la infancia, que está causada por defectos tanto en el genoma nuclear como en el mitocondrial. La mutación G14459A del ADN mitocondrial se ha asociado con anterioridad a la neuropatía óptica hereditaria de Leber y recientemente al síndrome de Leigh. Según el defecto bioquímico encontrado en los tejidos deficientes se reconocen cinco tipos de anormalidades: defectos de transporte a través de la membrana mitocondrial, de la utilización de los sustratos, del ciclo de Krebs, de la fosforilación oxidativa y de los diferentes complejos de la cadena respiratoria. Se puede dar el Síndrome de Leigh por déficit de citocromo C oxidasa. Las mutaciones mitocondriales responsables por la enfermedad, en la mayoría de los casos, resultan en la disfunción de la cadena respiratoria (en particular los complejos I, II, IV, o V), de la coenzima Q, o del complejo de la piruvato deshidrogenasa. Los genes que causan el síndrome de Leigh de transmisión materna son MT-ATP6, MT-TL1, MT-TK, MT-TW, MT-TV, MT-ND1, MT-ND2, MT-ND3, MT-ND4, MT-ND5, MT-ND6, y MT-CO3. 39. En los defectos del ATP mitocondrial encontramos: Las enfermedades mitocondriales son un grupo de trastornos que tienen en común el estar producidos por una deficiencia en la biosíntesis de ATP, como consecuencia de defectos en el funcionamiento del sistema de fosforilación oxidativa. Se caracterizan por presentar un amplio espectro de manifestaciones clínicas producidas por mutaciones en esta ruta metabólica que conduce a la biosíntesis del ATP. La mutación en el ADN mitocondrial va producir una disminución significativa en la síntesis de proteínas que provoca una reducción en la función respiratoria de los complejos enzimáticos y generación de ATP. La disminución en la producción de ATP a ADP puede resultar en alteraciones de la secreción normal de insulina y provoca apoptosis de la células7

β. Por consiguiente, la hiperglicemia producirá una mayor cantidad de estrés oxidativo y daño a las membranas celulares. La expresión “enfermedad mitocondrial primaria” se refiere específicamente a la disfunción mitocondrial causada por las mutaciones genéticas, que inciden directamente sobre la composición y la función de la cadena de transporte de electrones. Estos defectos alteran: → La fosforilación oxidativa (OXPHOS) mitocondrial → El proceso por el que la oxidación de los productos finales del metabolismo en la cadena de transporte de electrones se acopla a la fosforilación de adenosina difosfato para producir energía en forma de adenosina trifosfato (ATP). 40. El envenenamiento por Arsénico pr produ odu oduce ce inhibición enzimática en: El mecanismo de toxicidad del arsénico es la inhibición de la actividad enzimática, el arsénico trivalente por interacción con grupos sulfato (-SH) y el pentavalente porque sustituye a fosfatos de las enzimas mitocondriales. En consecuencia: → Se inhibe la fosforilación oxidativa → La respiración celular → Se produce un fallo multiorgánico. 41. El citrato además de pertenecer a los ATC que otras funciones tiene: Funciona también como un anticoagulante en los tubos usados para tomar sangre en ciertos exámenes de laboratorio que miden el tiempo de coagulación sanguínea.

42. ¿Qué enzima isomeriza el citrato a isoc isocit it itrato? rato? Aconitasa (ACO) o aconitato hidratasa. Es una enzima que cataliza la isomerización estereoespecífica de citrato a isocitrato a través de cis-aconitato.

FUENTES BIBLIOGRÁF BIBLIOGRÁFICAS ICAS → Mckee, T. (2014). Bioquimica. Las Bases Moleculares D (5.a ed.). MCGRAW HILL EDDUCATION. → Rodwell, V.W., Bender, D.A., Botham, K.M, Kennelly, P.J., & Weil, P.A. (2018). Harper Bioquímica ilustrada (3° ed). México, D.F.: McGraw-Hill Education.

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→ Khan Academy. (2014). El ciclo del ácido cítrico (artículo) | Recuperado el 08 abril, 2021, de Khan Academy website: https://es.khanacademy.org/science/biology/cellular-respiration-andfermentation/pyruvate-oxidation-and-the-citric-acid-cycle/a/the-citric-acid-cycle.

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