El ciclo del ácido tricarboxílico (ciclo de Krebs, ciclo del citrato) es una parte central de la vía general del catabolismo, es decir, el proceso metabólico que se produce en un organismo vivo para sustentar la vida de descomposición, descomposición en sustancias más elementales u oxidación de cualquier Una sustancia, que generalmente ocurre con la liberación de energía en forma de calor y en forma de ATP, es un proceso aeróbico bioquímico cíclico durante el cual los compuestos de dos y tres carbonos, que se forman como productos intermedios en los organismos vivos durante la descomposición de carbohidratos, grasas y Las proteínas se convierten en CO2. En este caso, el hidrógeno liberado se precipita hacia la cadena respiratoria de los tejidos, donde posteriormente se oxida a agua, participando directamente en la síntesis de la fuente de energía universal: el ATP.
Esta es una etapa clave en la respiración de todas las células, es decir, un conjunto de reacciones bioquímicas que ocurren en las células de los organismos vivos, durante las cuales se produce la oxidación de carbohidratos, lípidos y aminoácidos a dióxido de carbono y agua utilizando oxígeno, el centro. de intersección de muchas vías metabólicas en el cuerpo. Además del importante papel energético, el ciclo también tiene una función plástica principal, es decir, es una fuente importante de moléculas precursoras, a partir de las cuales, durante otras transformaciones bioquímicas, se sintetizan compuestos importantes para la vida de la célula, como aminoácidos, carbohidratos, ácidos grasos, etc.
El ciclo de transformación del ácido cítrico en células vivas fue descubierto y estudiado por el bioquímico alemán Hans Krebs, por este trabajo (junto con F. Lipman) recibió el Premio Nobel (1953).
Durante el funcionamiento del ciclo de Krebs, se oxidan diversos productos metabólicos, en particular productos tóxicos poco oxidados de la degradación del alcohol, por lo que la estimulación del ciclo de Krebs puede considerarse como una medida de desintoxicación bioquímica.
Está regulado “por un mecanismo de retroalimentación negativa”; en presencia de una gran cantidad de sustratos (acetil-CoA, oxalacetato), el ciclo opera activamente, y cuando hay un exceso de productos de reacción (NADH, ATP), es inhibido. La regulación también se lleva a cabo con la ayuda de hormonas, la principal fuente de acetil-CoA es la glucosa, por lo que las hormonas que favorecen la degradación aeróbica de la glucosa contribuyen al funcionamiento del ciclo de Krebs. Estas hormonas son: insulina y adrenalina. El glucagón estimula la síntesis de glucosa e inhibe las reacciones del ciclo de Krebs.
Funciones
1. Función integradora: el ciclo es un vínculo entre las reacciones del anabolismo y el catabolismo.
2. Función catabólica: conversión de diversas sustancias en sustratos del ciclo:
o Ácidos grasos, piruvato, Leu, Phen - Acetil-CoA.
o Arg, Gis, Glu - α-cetoglutarato.
o Fen, campo de tiro - fumarato.
3. Función anabólica: el uso de sustratos cíclicos para la síntesis de sustancias orgánicas:
o Oxalacetato - glucosa, Asp, Asn.
o Succinil-CoA - síntesis de hemo.
o CO2 - reacciones de carboxilación.
4. Función donante de hidrógeno: el ciclo de Krebs suministra protones a la cadena respiratoria mitocondrial en forma de tres NADH.H+ y un FADH2.
5. Función energética- 3 NADH.H+ dan 7,5 moles de ATP, 1 FADH2 dan 1,5 moles de ATP en la cadena respiratoria. Además, en el ciclo, se sintetiza 1 GTP mediante fosforilación de sustrato, y luego se sintetiza ATP a partir de él mediante transfosforilación: GTP + ADP = ATP + GDP.
Conclusión
De todo lo anterior se desprende que el ciclo de Krebs es un componente importante en la producción de grandes cantidades de energía celular. Usar una bicicleta es importante para asegurarse de tener suficiente energía durante los entrenamientos prolongados. Porque hay muchos pasos para aumentar la eficiencia de este ciclo, que beneficia a deportistas y culturistas. Los suplementos deportivos pueden promover la producción de energía aeróbica al aumentar la tasa de producción de ATP oxidativo durante el ejercicio y la tasa de recuperación después del ejercicio.
Ciclo de Krebs y culturismo
El ciclo de Krebs es el sistema de producción de energía más importante en la vida cotidiana. Es el principal productor de energía en reposo y con niveles bajos de ejercicio de intensidad moderada y mayor duración del ejercicio. Aumentar su eficacia para producir más energía puede ayudarle a obtener más como culturista, proporcionando a sus músculos menos fatiga y mayor rendimiento. Hoy en día, los fabricantes de nutrición deportiva ofrecen una gran selección de suplementos a base de diversos componentes que aumentan las reacciones oxidativas en el cuerpo. Estos son diferentes tipos de creatinas, arginina y mucho más.
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En los años 30 del siglo XX, el científico alemán Hans Krebs, junto con su alumno, estudió la circulación de la urea. Durante la Segunda Guerra Mundial, Krebs se mudó a Inglaterra, donde llegó a la conclusión de que ciertos ácidos catalizan procesos en nuestro cuerpo. Por este descubrimiento recibió el Premio Nobel.
Como sabes, el potencial energético del cuerpo depende de la glucosa contenida en nuestra sangre. Además, las células del cuerpo humano contienen mitocondrias, que ayudan a procesar la glucosa para convertirla en energía. Después de algunas transformaciones, la glucosa se convierte en una sustancia llamada trifosfato de adenosina (ATP), la principal fuente de energía de las células. Su estructura es tal que puede incorporarse a una proteína, y este compuesto proporcionará energía a todos los sistemas de órganos humanos. La glucosa no puede convertirse directamente en ATP, por lo que se utilizan mecanismos complejos para obtener el resultado deseado. Este es el ciclo de Krebs.
En términos muy simples, el ciclo de Krebs es una cadena de reacciones químicas que ocurren en cada célula de nuestro cuerpo, al cual se le llama ciclo porque continúa de manera continua. El resultado final de este ciclo de reacciones es la producción de trifosfato de adenosina, una sustancia que representa la base energética del funcionamiento del organismo. Este ciclo también se llama respiración celular, ya que la mayoría de sus etapas ocurren con la participación de oxígeno. Además, se distingue la función más importante del ciclo de Krebs: el plástico (construcción), ya que durante el ciclo se producen elementos importantes para la vida: carbohidratos, aminoácidos, etc.
Para implementar todo lo anterior, es necesario disponer de más de cien elementos diferentes, incluidas las vitaminas. Si al menos uno de ellos está ausente o deficiente, el ciclo no será lo suficientemente eficiente, lo que provocará trastornos metabólicos en todo el cuerpo humano.
Etapas del ciclo de Krebs
- El primer paso es la división de las moléculas de glucosa en dos moléculas de ácido pirúvico. El ácido pirúvico desempeña una importante función metabólica, la función hepática depende directamente de su acción. Se ha comprobado que este compuesto se encuentra en algunas frutas, bayas e incluso en la miel; se utiliza con éxito en cosmetología como una forma de combatir las células epiteliales muertas (gommage). Además, como resultado de la reacción, se puede formar lactato (ácido láctico), que se encuentra en los músculos estriados, la sangre (más precisamente, en los glóbulos rojos) y el cerebro humano. Un elemento importante en el funcionamiento del corazón y del sistema nervioso. Se produce una reacción de descarboxilación, es decir, la escisión del grupo carboxilo (ácido) de aminoácidos, durante la cual se forma la coenzima A, que realiza la función de transportar carbono en diversos procesos metabólicos. Cuando se combina con una molécula de oxaloacetato (ácido oxálico) se obtiene citrato, que aparece en el intercambio de tampones, es decir, “por sí mismo” transporta sustancias útiles a nuestro organismo y ayuda a su absorción. En esta etapa, la coenzima A se libera por completo y además obtenemos una molécula de agua. Esta reacción es irreversible.
- La segunda etapa se caracteriza por la deshidrogenación (escisión de las moléculas de agua) del citrato, obteniéndose cis-aconitato (ácido aconítico), que ayuda en la formación de isocitrato. Por la concentración de esta sustancia, por ejemplo, se puede determinar la calidad de la fruta o del zumo de fruta.
- Tercera etapa. Aquí el grupo carboxilo se separa del ácido isocítrico, dando como resultado ácido cetoglutárico. El alfa-cetoglutarato participa en la mejora de la absorción de los aminoácidos de los alimentos, mejora el metabolismo y previene el estrés. También se forma NADH, una sustancia necesaria para el funcionamiento normal de los procesos oxidativos y metabólicos en las células.
- En la siguiente etapa, cuando se separa el grupo carboxilo, se forma succinil-CoA, que es un elemento esencial en la formación de sustancias anabólicas (proteínas, etc.). Se produce el proceso de hidrólisis (combinación con una molécula de agua) y se libera energía ATP.
- En etapas posteriores el ciclo comenzará a cerrarse, es decir. El succinato volverá a perder una molécula de agua, lo que la convertirá en fumarato (una sustancia que favorece la transferencia de hidrógeno a coenzimas). El agua se une al fumarato para formar malato (ácido málico), que se oxida, lo que de nuevo da lugar a la aparición de oxaloacetato. El oxalacetato, a su vez, actúa como catalizador en los procesos anteriores, sus concentraciones en las mitocondrias celulares son constantes, pero bastante bajas.
Así, podemos destacar las funciones más importantes de este ciclo:
- energía;
- anabólico (síntesis de sustancias orgánicas: aminoácidos, proteínas grasas, etc.);
- catabólico: la transformación de determinadas sustancias en catalizadores, elementos que contribuyen a la producción de energía;
- transporte, principalmente el transporte de hidrógeno implicado en la respiración celular.
Breve información histórica
Nuestro ciclo favorito es el ciclo del TCA, o el ciclo del ácido tricarboxílico: la vida en la Tierra y debajo de la Tierra y en la Tierra... Detente, en general este es el mecanismo más sorprendente: es universal, es una forma de oxidar el productos de descomposición de carbohidratos, grasas y proteínas en las células de los organismos vivos, como resultado obtenemos energía para las actividades de nuestro cuerpo.
¡Este proceso fue descubierto por el propio Hans Krebs, por lo que recibió el Premio Nobel!
Nació el 25 de agosto de 1900 en la ciudad alemana de Hildesheim. Recibió educación médica en la Universidad de Hamburgo y continuó la investigación bioquímica bajo la dirección de Otto Warburg en Berlín.
En 1930, junto con su alumno, descubrió el proceso de neutralización del amoníaco en el cuerpo, que estaba presente en muchos representantes del mundo viviente, incluidos los humanos. Este ciclo es el ciclo de la urea, que también se conoce como ciclo de Krebs n.° 1.
Cuando Hitler llegó al poder, Hans emigró a Gran Bretaña, donde continúa estudiando ciencias en las universidades de Cambridge y Sheffield. Desarrollando la investigación del bioquímico húngaro Albert Szent-Györgyi, recibió una idea e hizo el ciclo de Krebs número 2 más famoso, o en otras palabras, el “ciclo Szent-Györgyö – Krebs” - 1937.
Los resultados de la investigación se envían a la revista Nature, que se niega a publicar el artículo. Luego el texto vuela a la revista "Enzymologia" de Holanda. Krebs recibió el Premio Nobel en 1953 en fisiología o medicina.
El descubrimiento fue sorprendente: en 1935 Szent-Györgyi descubrió que los ácidos succínico, oxaloacético, fumárico y málico (los cuatro ácidos son componentes químicos naturales de las células animales) mejoran el proceso de oxidación en el músculo pectoral de la paloma. Que quedó destrozado.
Es en él donde los procesos metabólicos ocurren a la mayor velocidad.
F. Knoop y K. Martius en 1937 descubrieron que el ácido cítrico se convierte en ácido isocítrico a través de un producto intermedio, el ácido cis - aconítico. Además, el ácido isocítrico podría convertirse en ácido a-cetoglutárico y éste en ácido succínico.
Krebs notó el efecto de los ácidos en la absorción de O2 por el músculo pectoral de una paloma e identificó un efecto activador sobre la oxidación del PVC y la formación de acetil-coenzima A. Además, los procesos en el músculo fueron inhibidos por el ácido malónico. , que es similar al ácido succínico y podría inhibir competitivamente enzimas cuyo sustrato es el ácido succínico.
Cuando Krebs añadió ácido malónico al medio de reacción, comenzó la acumulación de ácidos a-cetoglutárico, cítrico y succínico. Por tanto, está claro que la acción combinada de los ácidos a-cetoglutárico y cítrico conduce a la formación de ácido succínico.
Hans examinó más de otras 20 sustancias, pero no afectaron la oxidación. Comparando los datos obtenidos, Krebs recibió un ciclo. Al principio, el investigador no podía decir con certeza si el proceso comenzaba con ácido cítrico o isocítrico, por lo que lo llamó "ciclo del ácido tricarboxílico".
Ahora sabemos que el primero es el ácido cítrico, por lo que el nombre correcto es ciclo del citrato o ciclo del ácido cítrico.
En los eucariotas, las reacciones del ciclo de los TCA ocurren en las mitocondrias, mientras que todas las enzimas para la catálisis, excepto 1, están contenidas en estado libre en la matriz mitocondrial; la excepción es la succinato deshidrogenasa, que se localiza en la membrana interna de la mitocondria y está incrustada en la bicapa lipídica. En los procariotas, las reacciones del ciclo ocurren en el citoplasma.
Conozcamos a los participantes del ciclo:
1) Acetil Coenzima A:- grupo acetilo
- coenzima A - Coenzima A:
2) PIKE – Oxalacetato - Ácido oxaloacético:
Parece constar de dos partes: ácido oxálico y acético.
3-4) Ácidos cítrico e isocítrico:
5) ácido a-cetoglutárico:
6) Succinil-Coenzima A:
7) Ácido succínico:
8) Ácido fumárico:
9) ácido málico:
¿Cómo ocurren las reacciones? En general, todos estamos acostumbrados a la apariencia del anillo, que se muestra a continuación en la imagen. A continuación se describe todo paso a paso:
1. Condensación de Acetil Coenzima A y Ácido Oxaloacético ➙ ácido cítrico.
La transformación de la acetil coenzima A comienza con la condensación con ácido oxalacético, lo que da como resultado la formación de ácido cítrico.
La reacción no requiere el consumo de ATP, ya que la energía para este proceso se obtiene como resultado de la hidrólisis del enlace tioéter con acetil coenzima A, que es de alta energía:
2. El ácido cítrico pasa a través del ácido cis-aconítico al ácido isocítrico.
Se produce la isomerización del ácido cítrico en ácido isocítrico. La enzima de conversión, la aconitasa, primero deshidrata el ácido cítrico para formar ácido cis-aconítico y luego conecta el agua con el doble enlace del metabolito, formando ácido isocítrico:
3. El ácido isocítrico se deshidrogena para formar ácido α-cetoglutárico y CO2.
El ácido isocítrico es oxidado por una deshidrogenasa específica, cuya coenzima es NAD.
Simultáneamente con la oxidación, se produce la descarboxilación del ácido isocítrico. Como resultado de las transformaciones, se forma ácido α-cetoglutárico.
4. El ácido alfa-cetoglutárico se deshidrogena mediante ➙ succinil-coenzima A y CO2.
La siguiente etapa es la descarboxilación oxidativa del ácido α-cetoglutárico.
Catalizado por el complejo α-cetoglutarato deshidrogenasa, que es similar en mecanismo, estructura y acción al complejo piruvato deshidrogenasa. Como resultado, se forma succinil-CoA.
5. Succinil coenzima A ➙ ácido succínico.
La succinil-CoA se hidroliza para liberar ácido succínico y la energía liberada se almacena mediante la formación de trifosfato de guanosina. Esta etapa es la única del ciclo en la que se libera energía directamente.
6. El ácido succínico es deshidrogenado ➙ ácido fumárico.
La deshidrogenación del ácido succínico es acelerada por la succinato deshidrogenasa, su coenzima es FAD.
7. Se hidrata el ácido fumárico ➙ ácido málico.
El ácido fumárico, que se forma por deshidrogenación del ácido succínico, se hidrata y se forma ácido málico.
8. El ácido málico se deshidrogena ➙ Ácido oxálico-acético: el ciclo se cierra.
El proceso final es la deshidrogenación del ácido málico, catalizada por la malato deshidrogenasa;
El resultado de la etapa es el metabolito con el que comienza el ciclo del ácido tricarboxílico: el ácido oxálico-acético.
En la reacción 1 del siguiente ciclo entrará otra cantidad de Acetil Coenzima A.
¿Cómo recordar este ciclo? ¡Justo!
1) Una expresión muy figurativa:Una piña entera y un trozo de soufflé es en realidad mi almuerzo de hoy, que corresponde a - citrato, cis-aconitato, isocitrato, (alfa-)cetoglutarato, succinil-CoA, succinato, fumarato, malato, oxaloacetato.
2) Otro poema largo:
PIKE comió acetato, resulta citrato,
A través del cisaconitato se convertirá en isocitrato.
Habiendo cedido hidrógeno al NAD, pierde CO2,
El alfa-cetoglutarato está muy contento con esto.
Se acerca la oxidación: el NAD ha robado hidrógeno,
TDP, la coenzima A toma CO2.
Y la energía apenas apareció en el succinilo,
Inmediatamente nació el ATP y lo que quedó fue el succinado.
Ahora llegó al FAD: necesita hidrógeno,
El fumarato bebió del agua y se convirtió en malato.
Luego NAD llegó al malato, adquirió hidrógeno,
El PIKE apareció de nuevo y se escondió silenciosamente.
3) El poema original - en resumen:
LUCIO ACETIL LIMONIL,
Pero el caballo tenía miedo de Narciso,
El esta encima de el ISOLIMON
ALFA - CETOGLUTARASADO.
SUCCINALIZADO CON COENZIMA,
ÁMBAR FUMAROVO,
Guardé algunas MANZANAS para el invierno,
Se convirtió de nuevo en PIKE.
Metabolismo
El metabolismo es el intercambio de energía que se produce en nuestro organismo. Inhalamos oxígeno y exhalamos dióxido de carbono. Sólo un ser vivo puede tomar algo del medio ambiente y devolverlo en una forma diferente.
Digamos que decidimos desayunar y comimos pan y pollo. El pan son carbohidratos, el pollo son proteínas.
Durante este tiempo, los carbohidratos digeridos se descompondrán en monosacáridos y las proteínas en aminoácidos.
Esta es la etapa inicial: el catabolismo. En esta etapa, las estructuras complejas se dividen en otras más simples.
Además, como ejemplo, podemos citar la renovación de la superficie cutánea. Están cambiando constantemente. Cuando la capa superior de la piel muere, los macrófagos eliminan las células muertas y aparece tejido nuevo. Se crea recolectando proteínas de compuestos orgánicos. Esto tiene lugar en los ribosomas. El conjunto de acciones de formación de una composición compleja (proteína) a partir de una simple (aminoácidos) se denomina anabolismo.
Anabolismo:
- altura,
- aumentar,
- extensión.
Catabolismo:
- terrible,
- división,
- disminuir.
Puedes recordar el nombre viendo la película "Anabolics". Estamos hablando de deportistas que utilizan fármacos anabólicos para crecer y aumentar la masa muscular.
¿Qué es el ciclo de Krebs?
En los años 30 del siglo XX, el científico Hans Krebs estudió la urea. Luego se muda a Inglaterra y llega a la conclusión de que ciertas enzimas están catalizadas en nuestro cuerpo. Por esto recibió el Premio Nobel.
Obtenemos energía de la glucosa contenida en los glóbulos rojos. Las mitocondrias ayudan a convertir la dextrosa en energía. Luego, el producto final se convierte en trifosfato de adenosina o ATP. El ATP es el principal valor del cuerpo. La sustancia resultante satura de energía los órganos de nuestro cuerpo. La glucosa en sí no se puede convertir en ATP; esto requiere mecanismos complejos. Esta transición se llama ciclo de Krebs.
ciclo de Krebs- Son transformaciones químicas constantes que ocurren en el interior de todo ser vivo. Así se llama porque el procedimiento se repite sin parar. Como resultado de este fenómeno, adquirimos ácido adenosín trifosfórico, que se considera vital para nosotros.
Una condición importante es la respiración celular. Durante todas las etapas, debe haber oxígeno presente. En esta etapa también se produce la creación de nuevos aminoácidos y carbohidratos. Estos elementos desempeñan el papel de constructores del cuerpo; podemos decir que este fenómeno desempeña otro papel importante: la construcción. Para que estas funciones sean efectivas se necesitan otros micro, macroelementos y vitaminas. Si hay una deficiencia de al menos un elemento, se altera el funcionamiento de los órganos.
Etapas del ciclo de Krebs
Aquí, una molécula de glucosa se divide en dos partes de ácido pirúvico. Es un eslabón importante en el proceso metabólico y de él depende la función hepática. Se encuentra en muchas frutas y bayas. A menudo se utiliza con fines cosméticos. Como resultado, aún puede aparecer ácido láctico. Se encuentra en las células sanguíneas, el cerebro y los músculos. Luego obtenemos la coenzima A. Su función es transportar carbono a diferentes partes del cuerpo. Combinado con oxalato obtenemos citrato. La coenzima A se desintegra por completo y también obtenemos una molécula de agua.
En el segundo, se separa el agua del citrato. Como resultado, aparece un compuesto de acatina, que ayudará a obtener isocitrato. Así, por ejemplo, podemos conocer la calidad de frutas y jugos, néctares. Se forma NADH, que es necesario para los procesos oxidativos y el metabolismo.
Se produce el proceso de combinación con agua y se libera la energía del trifosfato de adenosina. Preparación de oxalacetato. Funciones en las mitocondrias.
¿Por qué se ralentiza el metabolismo energético?
Nuestro cuerpo tiene la capacidad de adaptarse a los alimentos, a los líquidos y a cuánto nos movemos. Estas cosas afectan enormemente tu metabolismo.
Incluso en aquellos tiempos lejanos, la humanidad sobrevivió en condiciones climáticas difíciles, con enfermedades, hambre y malas cosechas. Ahora la medicina ha avanzado, por lo que en los países desarrollados la gente empezó a vivir más y a ganar más dinero sin poner todo su esfuerzo en ello. Hoy en día, la gente consume con mayor frecuencia harina y productos de confitería dulces y hace poco ejercicio. Este estilo de vida provoca una ralentización del funcionamiento de los elementos.
Para evitar esto, primero debes incluir frutas cítricas en tu dieta. Contienen un complejo de vitaminas y otras sustancias importantes. El ácido cítrico contenido en su composición juega un papel importante. Desempeña un papel en las interacciones químicas de todas las enzimas y lleva el nombre del ciclo de Krebs.
Comer cítricos ayudará a solucionar el problema de la interacción energética, incluso si se mantiene un estilo de vida saludable. No debes comer naranjas y mandarinas con frecuencia, ya que pueden irritar las paredes del estómago. Un poco de todo.
Seguimos analizando el ciclo de Krebs. En el último artículo hablé de qué es, por qué es necesario el ciclo de Krebs y qué lugar ocupa en el metabolismo. Ahora vayamos a las reacciones de este ciclo.
Haré una reserva de inmediato: para mí, personalmente, memorizar reacciones fue un ejercicio completamente inútil hasta que resolví las preguntas anteriores. Pero si ya has entendido la teoría, te sugiero pasar a la práctica.
Puedes ver muchas formas de escribir el ciclo de Krebs. Las opciones más comunes son algo como esto:
Pero lo que me pareció más conveniente fue el método de escribir reacciones del viejo libro de texto de bioquímica de los autores T.T. Berezov. y Korovkina B.V.
Los ya familiares acetil-CoA y oxalacetato se combinan y se convierten en citrato, es decir, en ácido cítrico.
Segunda reacción
Ahora tomamos ácido cítrico y lo convertimos. ácido isocítrico. Otro nombre para esta sustancia es isocitrato.
De hecho, esta reacción es algo más complicada, pasando por una etapa intermedia: la formación de ácido cis-aconítico. Pero decidí simplificarlo para que lo recuerdes mejor. Si es necesario, puedes agregar el paso que falta aquí si recuerdas todo lo demás.
En esencia, los dos grupos funcionales simplemente intercambiaron lugares.
Tercera reacción
Entonces, tenemos ácido isocítrico. Ahora es necesario descarboxilarlo (es decir, se elimina el COOH) y deshidrogenarlo (es decir, se elimina el H). La sustancia resultante es a-cetoglutarato.
Esta reacción se caracteriza por la formación del complejo HADH2. Esto significa que el transportador NAD recoge hidrógeno para iniciar la cadena respiratoria.
Me gusta la versión de las reacciones del ciclo de Krebs en el libro de texto de Berezov y Korovkin precisamente porque los átomos y grupos funcionales que participan en las reacciones son claramente visibles de inmediato.
Cuarta reacción
Una vez más, la nicotina amida adenina dinucleótido funciona como un reloj, es decir ARRIBA. Este simpático transportador viene aquí, como en el último paso, para agarrar el hidrógeno y llevarlo a la cadena respiratoria.
Por cierto, la sustancia resultante es succinil-CoA, no debería asustarte. Succinato es otro nombre para el ácido succínico, que le resulta familiar desde la época de la química bioorgánica. La succinil-Coa es un compuesto de ácido succínico con coenzima-A. Podemos decir que se trata de un éster de ácido succínico.
Quinta reacción
En el paso anterior dijimos que la succinil-CoA es un éster del ácido succínico. Y ahora obtendremos el sama. ácido succínico, es decir, succinato, de succinil-CoA. Un punto extremadamente importante: es en esta reacción que fosforilación del sustrato.
La fosforilación en general (puede ser oxidativa y de sustrato) es la adición de un grupo fósforo PO3 al HDP o ATP para obtener una completa GTF, o, respectivamente, ATP. El sustrato se diferencia en que este mismo grupo fósforo se desprende de cualquier sustancia que lo contenga. Bueno, en pocas palabras, se transfiere del SUSTRATO a HDF o ADP. Por eso se llama “fosforilación de sustrato”.
Una vez más: al comienzo de la fosforilación del sustrato, tenemos una molécula de difosfato: difosfato de guanosina o difosfato de adenosina. La fosforilación consiste en el hecho de que una molécula con dos residuos de ácido fosfórico, HDP o ADP, se "completa" en una molécula con tres residuos de ácido fosfórico para producir trifosfato de guanosina o trifosfato de adenosina. Este proceso ocurre durante la conversión de succinil-CoA en succinato (es decir, ácido succínico).
En el diagrama puedes ver las letras F (n). Significa "fosfato inorgánico". El fosfato inorgánico se transfiere del sustrato al HDP de modo que los productos de la reacción contienen GTP bueno y completo. Ahora veamos la reacción en sí:
Sexta reacción
Próxima transformación. Esta vez, el ácido succínico que obtuvimos en el último paso se convertirá en fumarato, observe el nuevo doble enlace.
El diagrama muestra claramente cómo participa en la reacción. MODA: Este incansable portador de protones y electrones recoge el hidrógeno y lo arrastra directamente a la cadena respiratoria.
Séptima reacción
Ya estamos en la meta.
CICLO DE LOS ÁCIDOS TRICARBOXÍLICOS (CICLO DE KREBS)
La penúltima etapa del ciclo de Krebs es la reacción que convierte el fumarato en L-malato. L-malato es otro nombre ácido L-málico, familiarizado con el curso de química bioorgánica.
Si observas la reacción en sí, verás que, en primer lugar, ocurre en ambos sentidos y, en segundo lugar, su esencia es la hidratación. Es decir, el fumarato simplemente une una molécula de agua a sí mismo, lo que da como resultado ácido L-málico.
Octava reacción
La última reacción del Ciclo de Krebs es la oxidación del ácido L-málico a oxaloacetato, es decir, a ácido oxaloacético. Como comprenderá, "oxalacetato" y "ácido oxalaacético" son sinónimos. Probablemente recuerdes que el ácido oxaloacético es un componente de la primera reacción del ciclo de Krebs.
Aquí notamos la peculiaridad de la reacción: formación de NADH2, que transportará electrones a la cadena respiratoria. No olvidemos que también en las reacciones 3, 4 y 6 se forman allí los transportadores de electrones y protones para la cadena respiratoria.
Como puede ver, resalté específicamente en rojo las reacciones durante las cuales se forman NADH y FADH2. Se trata de sustancias muy importantes para la cadena respiratoria. Resalté en verde la reacción en la que se produce la fosforilación del sustrato y se produce GTP.
¿Cómo recordar todo esto?
En realidad, no es tan difícil. Después de leer mis dos artículos completos, así como su libro de texto y sus conferencias, solo necesita practicar la escritura de estas reacciones. Recomiendo recordar el ciclo de Krebs en bloques de 4 reacciones. Escribe estas 4 reacciones varias veces, eligiendo para cada una una asociación que se adapte a tu memoria.
Por ejemplo, inmediatamente recordé muy fácilmente la segunda reacción, en la que se forma ácido isocítrico a partir de ácido cítrico (que, creo, es familiar para todos desde la infancia).
También puedes utilizar mnemónicos como: " Una piña entera y un trozo de soufflé es en realidad mi almuerzo de hoy, que corresponde a la serie - citrato, cis-aconitato, isocitrato, alfa-cetoglutarato, succinil-CoA, succinato, fumarato, malato, oxaloacetato." Hay muchos más como ellos.
Pero, para ser honesto, casi nunca me gustaron esos poemas. En mi opinión, es más fácil recordar la secuencia de reacciones en sí. Me ayudó mucho dividir el ciclo de Krebs en dos partes, cada una de las cuales practicaba la escritura varias veces por hora. Por regla general, esto sucedía en clases como psicología o bioética. Esto es muy conveniente: sin distraerse de la conferencia, puede dedicar literalmente un minuto a escribir las reacciones a medida que las recuerda y luego marcarlas con la opción correcta.
Por cierto, en algunas universidades, durante las pruebas y exámenes de bioquímica, los profesores no exigen el conocimiento de las reacciones en sí. Sólo es necesario saber qué es el ciclo de Krebs, dónde ocurre, cuáles son sus características y significado y, por supuesto, la cadena de transformaciones en sí. Sólo se puede nombrar la cadena sin fórmulas, utilizando únicamente los nombres de las sustancias. En mi opinión, este enfoque no carece de significado.
Espero que mi guía del ciclo TCA te haya resultado útil. Y quiero recordarle que estos dos artículos no reemplazan completamente sus conferencias y libros de texto. Los escribí sólo para que entiendas aproximadamente qué es el ciclo de Krebs. Si de repente ve algún error en mi guía, escríbalo en los comentarios. ¡Gracias por su atención!
El ciclo del ácido tricarboxílico fue descubierto por primera vez por el bioquímico inglés Krebs. Fue el primero en postular la importancia de este ciclo para la combustión completa del piruvato, cuya principal fuente es la conversión glicolítica de los carbohidratos. Posteriormente se demostró que el ciclo de los ácidos tricarboxílicos es un "foco" en el que convergen casi todas las vías metabólicas.
Entonces, el acetil-CoA formado como resultado de la descarboxilación oxidativa del piruvato ingresa al ciclo de Krebs. Este ciclo consta de ocho reacciones consecutivas (Fig. 91). El ciclo comienza con la condensación de acetil-CoA con oxalacetato y la formación de ácido cítrico. ( Como se verá a continuación, en el ciclo no es el acetil-CoA en sí el que se oxida, sino un compuesto más complejo: el ácido cítrico (ácido tricarboxílico).)
Luego, el ácido cítrico (un compuesto de seis carbonos), a través de una serie de deshidrogenaciones (eliminación de hidrógeno) y descarboxilación (eliminación de CO2), pierde dos átomos de carbono y nuevamente aparece el oxalacetato (un compuesto de cuatro carbonos) en el ciclo de Krebs, es decir. , como resultado de una revolución completa del ciclo, la molécula de acetil-CoA se quema en CO2 y H2O, y la molécula de oxaloacetato se regenera. A continuación se muestran las ocho reacciones (etapas) secuenciales del ciclo de Krebs.
En la primera reacción, catalizada por la enzima citrato sintasa, la acetil-CoA se condensa con oxalacetato. Como resultado, se forma ácido cítrico:
Al parecer, en esta reacción se forma como producto intermedio el citrilo-CoA unido a la enzima. A continuación, este último se hidroliza de forma espontánea e irreversible para formar citrato y HS-CoA.
En la segunda reacción del ciclo, el ácido cítrico resultante se deshidrata para formar ácido cis-aconítico que, al agregar una molécula de agua, se convierte en ácido isocítrico. Estas reacciones reversibles de hidratación-deshidratación están catalizadas por la enzima aconitato hidratasa:
En la tercera reacción, que parece ser la reacción limitante de la velocidad del ciclo de Krebs, el ácido isocítrico se deshidrogena en presencia de isocitrato deshidrogenasa dependiente de NAD:
(Hay dos tipos de isocitrato deshidrogenasas en los tejidos: dependientes de NAD y NADP. Se ha establecido que la isocitrato deshidrogenasa dependiente de NAD desempeña el papel de principal catalizador de la oxidación del ácido isocítrico en el ciclo de Krebs.)
Durante la reacción de isocitrato deshidrogenasa, el ácido isocítrico se descarboxila. La isocitrato deshidrogenasa dependiente de NAD es una enzima alostérica que requiere ADP como activador específico. Además, la enzima requiere iones Mg2+ o Mn2+ para exhibir su actividad.
En la cuarta reacción, el ácido α-cetoglutárico se descarboxila oxidativamente a succinil-CoA. El mecanismo de esta reacción es similar a la reacción de descarboxilación oxidativa del piruvato a acetil-CoA. El complejo α-cetoglutarato deshidrogenasa tiene una estructura similar al complejo de piruvato deshidrogenasa. En ambos casos intervienen en la reacción cinco coenzimas: TDP, amida del ácido lipoico, HS-CoA, FAD y NAD. En total, esta reacción se puede escribir de la siguiente manera:
La quinta reacción está catalizada por la enzima succinil-CoA sintetasa. Durante esta reacción, la succinil-CoA, con la participación de GDP y fosfato inorgánico, se convierte en ácido succínico (succinato). Al mismo tiempo, se produce la formación de un enlace fosfato de alta energía de GTP1 debido al enlace tioéster de alta energía de la succinil-CoA:
(El GTP resultante luego dona su grupo fosfato terminal al ADP, lo que da como resultado la formación de ATP. La formación de un nucleósido trifosfato de alta energía durante la reacción de la succinil-CoA sintetasa es un ejemplo de fosforilación a nivel de sustrato.)
En la sexta reacción, el succinato se deshidrogena a ácido fumárico. La oxidación del succinato es catalizada por la succinato deshidrogenasa, en cuya molécula la coenzima FAD está unida covalentemente a la proteína:
En la séptima reacción, el ácido fumárico resultante se hidrata bajo la influencia de la enzima fumarato hidratasa. El producto de esta reacción es el ácido málico (malato). Cabe señalar que la fumarato hidratasa es estereoespecífica, durante esta reacción se forma ácido L-málico:
Finalmente, en la octava reacción del ciclo del ácido tricarboxílico, bajo la influencia de la malato deshidrogenasa mitocondrial dependiente de NAD, el L-malato se oxida a oxalacetato:
Como puede ver, en una vuelta del ciclo, que consta de ocho reacciones enzimáticas, se produce la oxidación completa ("combustión") de una molécula de acetil-CoA. Para el funcionamiento continuo del ciclo, es necesario un suministro constante de acetil-CoA al sistema, y las coenzimas (NAD y FAD), que han pasado a un estado reducido, deben oxidarse una y otra vez. Esta oxidación se produce en el sistema de transporte de electrones (o cadena de enzimas respiratorias) ubicado en las mitocondrias.
La energía liberada como resultado de la oxidación del acetil-CoA se concentra en gran medida en los enlaces fosfato de alta energía del ATP. De los cuatro pares de átomos de hidrógeno, tres pares se transfieren a través del NAD al sistema de transporte de electrones; en este caso, por cada par en el sistema de oxidación biológica se forman tres moléculas de ATP (en el proceso de fosforilación oxidativa conjugada), y por tanto un total de nueve moléculas de ATP. Un par de átomos ingresa al sistema de transporte de electrones a través de FAD, lo que resulta en la formación de 2 moléculas de ATP. Durante las reacciones del ciclo de Krebs también se sintetiza 1 molécula de GTP, lo que equivale a 1 molécula de ATP. Entonces, la oxidación de acetil-CoA en el ciclo de Krebs produce 12 moléculas de ATP.
Como ya se señaló, 1 molécula de NADH2 (3 moléculas de ATP) se forma durante la descarboxilación oxidativa del piruvato en acetil-CoA.
reacciones del ciclo de krebs
Dado que la degradación de una molécula de glucosa produce dos moléculas de piruvato, cuando se oxidan a 2 moléculas de acetil-CoA y las dos vueltas posteriores del ciclo del ácido tricarboxílico, se sintetizan 30 moléculas de ATP (de ahí la oxidación de una molécula). de piruvato a CO2 y H2O produce 15 moléculas de ATP).
A esto hay que sumarle 2 moléculas de ATP formadas durante la glucólisis aeróbica, y 4 moléculas de ATP sintetizadas mediante la oxidación de 2 moléculas de NADH2 extramitocondrial, que se forman durante la oxidación de 2 moléculas de gliceraldehído-3-fosfato en la reacción de la deshidrogenasa. En total, encontramos que cuando se descompone 1 molécula de glucosa en los tejidos según la ecuación: C6H1206 + 602 -> 6CO2 + 6H2O, se sintetizan 36 moléculas de ATP, lo que contribuye a la acumulación de trifosfato de adenosina en enlaces fosfato de alta energía. 36 X 34,5 ~ 1240 kJ (o, según otros datos, 36 X 38 ~ 1430 kJ) energía libre. En otras palabras, de toda la energía libre liberada durante la oxidación aeróbica de la glucosa (aproximadamente 2840 kJ), hasta el 50% se acumula en las mitocondrias en una forma que puede usarse para realizar diversas funciones fisiológicas. No hay duda de que, energéticamente, la descomposición completa de la glucosa es un proceso más eficiente que la glucólisis. Cabe señalar que las moléculas de NADH2 formadas durante la conversión de gliceraldehído-3-fosfato 2 posteriormente, durante la oxidación, no producen 6 moléculas de ATP, sino solo 4. El hecho es que las moléculas de NADH2 extramitocondriales en sí mismas no pueden penetrar a través del membrana hacia las mitocondrias. Sin embargo, los electrones que donan pueden incluirse en la cadena mitocondrial de oxidación biológica mediante el llamado mecanismo de lanzadera de glicerofosfato (Fig. 92). Como se puede ver en la figura, el NADH2 citoplasmático reacciona primero con el fosfato de dihidroxiacetona citoplasmático para formar glicerol-3-fosfato. La reacción está catalizada por la glicerol-3-fosfato deshidrogenasa citoplásmica dependiente de NAD:
Fosfato de dihidroxiacetona + NADH2 glicerol-3-fosfato + NAD
El glicerol-3-fosfato resultante penetra fácilmente en la membrana mitocondrial. Dentro de las mitocondrias, otra glicerol-3-fosfato deshidrogenasa (enzima flavina) (mitocondrial) oxida nuevamente el glicerol-3-fosfato a dihidroxiacetona fosfato:
Glicerol-3-fosfato + FAD Dihidroxiacetona fosfato + fADN2
La flavoproteína reducida (enzima - FADH2) introduce, a nivel de KoQ, los electrones adquiridos por ella en la cadena de oxidación biológica y la fosforilación oxidativa asociada, y el fosfato de dihidroxiacetona sale de las mitocondrias hacia el citoplasma y puede volver a interactuar con el NADH2 citoplasmático. Por lo tanto, un par de electrones (de una molécula de NADH2 citoplasmático) introducidos en la cadena respiratoria mediante el mecanismo de lanzadera de glicerofosfato produce no 3 ATP, sino 2 ATP.
Ahora está claramente establecido que el mecanismo de lanzadera del glicerofosfato tiene lugar en las células del hígado. Respecto a otros tejidos, esta cuestión aún no se ha aclarado.
ciclo de Krebs también llamado ciclo del ácido tricarboxílico, ya que en él se forman como productos intermedios. Es un transportador de anillo enzimático que “trabaja” en la matriz mitocondrial.
El resultado del ciclo de Krebs es la síntesis de una pequeña cantidad de ATP y la formación de NAD H2, que luego pasa a la siguiente etapa de la respiración celular: la cadena respiratoria (fosforilación oxidativa), ubicada en la membrana interna de las mitocondrias.
El ácido pirúvico (piruvato), formado como resultado de la glucólisis, ingresa a las mitocondrias, donde finalmente se oxida por completo y se convierte en dióxido de carbono y agua. Esto ocurre primero en el ciclo de Krebs y luego durante la fosforilación oxidativa.
Antes del ciclo de Krebs, el piruvato se descarboxila y deshidrogena. Como resultado de la descarboxilación se elimina una molécula de CO2; la deshidrogenación es la eliminación de átomos de hidrógeno. Se conectan a NAD.
Como resultado, se forma ácido acético a partir del ácido pirúvico, que se agrega a la coenzima A. Resulta acetil coenzima A(acetil-CoA) – CH3CO~S-CoA que contiene un enlace de alta energía.
La conversión de piruvato en acetil-CoA se logra mediante un gran complejo enzimático que consta de docenas de polipéptidos asociados con transportadores de electrones.
El ciclo de Krebs comienza con la hidrólisis de acetil-CoA, que elimina un grupo acetilo que contiene dos átomos de carbono. A continuación, el grupo acetilo se incluye en el ciclo del ácido tricarboxílico.
Un grupo acetilo se une al ácido oxaloacético, que tiene cuatro átomos de carbono. El resultado es ácido cítrico, que contiene seis átomos de carbono. La energía para esta reacción la proporciona el enlace acetil-CoA de alta energía.
Lo que sigue es una cadena de reacciones en las que el grupo acetilo unido en el ciclo de Krebs se deshidrogena, liberando cuatro pares de átomos de hidrógeno, y se descarboxila para formar dos moléculas de CO2. En este caso, el oxígeno se utiliza para la oxidación, Separado de dos moléculas de agua, no molecular.. El proceso se llama descarboxilación oxidativa. Al final del ciclo, se regenera el ácido oxaloacético.
Volvamos a la etapa del ácido cítrico. Su oxidación se produce mediante una serie de reacciones enzimáticas en las que se forman ácidos isocítrico, oxalosuccínico y otros.
Como resultado de estas reacciones, en diferentes etapas del ciclo, se reducen tres moléculas de NAD y una FAD, se forma GTP (trifosfato de guanosina), que contiene un enlace fosfato de alta energía, cuya energía se utiliza posteriormente para fosforilar el ADP. . Como resultado, se forma una molécula de ATP.
El ácido cítrico pierde dos átomos de carbono para formar dos moléculas de CO2.
Como resultado de reacciones enzimáticas, el ácido cítrico se convierte en ácido oxaloacético, que puede volver a combinarse con acetil-CoA. El ciclo se repite.
En el ácido cítrico, el residuo de acetil-CoA añadido se quema para formar dióxido de carbono, átomos de hidrógeno y electrones. El hidrógeno y los electrones se transfieren a NAD y FAD, que son aceptores del mismo.
La oxidación de una molécula de acetil-CoA produce una molécula de ATP, cuatro átomos de hidrógeno y dos moléculas de dióxido de carbono. Eso es El dióxido de carbono liberado durante la respiración aeróbica se forma durante el ciclo de Krebs.. En este caso, aquí no se utiliza oxígeno molecular (O2), solo es necesario en la etapa de fosforilación oxidativa.
Los átomos de hidrógeno se unen al NAD o FAD y de esta forma ingresan a la cadena respiratoria.
Una molécula de glucosa produce dos moléculas de piruvato y por tanto dos acetil-CoA. Por tanto, para una molécula de glucosa hay dos vueltas del ciclo del ácido tricarboxílico. Se forman un total de dos moléculas de ATP, cuatro de CO2 y ocho átomos de H.
Cabe señalar que no solo la glucosa y el piruvato que se forma a partir de ella entran en el ciclo de Krebs. Como resultado de la descomposición de las grasas por la enzima lipasa, se forman ácidos grasos, cuya oxidación también conduce a la formación de acetil-CoA, la reducción de NAD y FAD (dinucleótido de flavina y adenina).
Si una célula tiene deficiencia de carbohidratos y grasas, los aminoácidos pueden sufrir oxidación. En este caso se forman acetil-CoA y ácidos orgánicos, que además participan en el ciclo de Krebs.
Por tanto, no importa cuál fue la fuente primaria de energía. En cualquier caso, se forma acetil-CoA, que es un compuesto universal para las células.
Ciclo del ácido tricarboxílico (Krebs)
(Ciclo TCA, ciclo del ácido cítrico, ciclo de Krebs)
El ciclo del TCA, al igual que las reacciones de oxidación mitocondrial, ocurre en las mitocondrias. Se trata de una serie de reacciones cerradas en un ciclo.
Las moléculas de PCA resultantes reaccionan con una nueva molécula de Acetil-CoA y el ciclo se repite nuevamente desde la formación de citrato hasta su conversión en PCA.
Cuatro de los nueve sustratos de MtO participan en las reacciones de este ciclo.
Se produce una serie de reacciones de deshidrogenasa. De estos, el tercero, cuarto y octavo ocurren con la participación de deshidrogenasas dependientes de NAD, y cada una de estas reacciones produce 3 moléculas de ATP. En la sexta etapa, se produce una reacción de deshidrogenasa dependiente de FAD, que está asociada con la formación de 2 moléculas de ATP (P/O = 2).
En la quinta etapa, se forma 1 molécula de ATP mediante fosforilación del sustrato.
En total, se forman 12 moléculas de ATP durante 1 ciclo del ciclo del TCA.
El objetivo del ciclo del TCA es descomponer los residuos de ácido acético para formar una gran cantidad de ATP. Además, a partir de residuos de acetato se forman CO2 y H2O como productos finales del metabolismo.
El CO2 se forma dos veces durante el ciclo TTC:
1. en la tercera etapa (oxidación del isocitrato)
2. en la cuarta etapa (oxidación del alfa-cetoglutarato).
Si agregamos una molécula más de CO2, que se forma antes del inicio del ciclo del TCA, durante la conversión de PVK en acetil-CoA, entonces podemos hablar de tres moléculas de CO2 formadas durante la descomposición de PVK. En total, estas moléculas, formadas durante la descomposición del PVC, representan hasta el 90% del dióxido de carbono que se excreta del organismo.
ECUACIÓN FINAL CTK
SIGNIFICADO BIOLÓGICO DEL CICLO DEL TCA
LA PAPEL PRINCIPAL DEL CICLO TCA ES LA FORMACIÓN DE UNA GRAN CANTIDAD DE ATP.
1. El ciclo del TCA es la principal fuente de ATP. La energía para la formación de una gran cantidad de ATP la proporciona la descomposición completa del acetil-CoA en CO2 y H2O.
2. El ciclo del TCA es una etapa terminal universal en el catabolismo de sustancias de todas las clases.
3. El ciclo del TCA juega un papel importante en los procesos de anabolismo (productos intermedios del ciclo del TCA):
— de citrato → síntesis de ácidos grasos
— de alfa-cetoglutarato y PKA → síntesis de aminoácidos
— de PIKE → síntesis de carbohidratos
— de succinil-CoA → síntesis de hemoglobina hemo
AUTORREGULACIÓN AUTÓNOMA DE CTC
Hay dos enzimas clave en el ciclo del TCA:
1) citrato sintasa (primera reacción)
2) isocitrato deshidrogenasa (tercera reacción)
Ambas enzimas son inhibidas alostéricamente por el exceso de ATP y NADH2. La isocitrato deshidrogenasa es fuertemente activada por el ADP.
ciclo del ácido tricarboxílico
Si no hay ADP, entonces esta enzima está inactiva. En condiciones de reposo energético, la concentración de ATP aumenta y la velocidad de las reacciones del ciclo del TCA es baja: la síntesis de ATP disminuye.
La isocitrato deshidrogenasa es inhibida por el ATP mucho más fuertemente que la citrato sintasa, por lo tanto, en condiciones de reposo energético, la concentración de citrato aumenta y ingresa al citoplasma a lo largo de un gradiente de concentración mediante difusión facilitada. En el citoplasma, el citrato se convierte en acetil-CoA, que participa en la síntesis de ácidos grasos.
Clasificaciones modernas del sistema cardiovascular.
Velocidad del flujo sanguíneo, desarrollo del corazón.
Púrpura trombocitopénica
Transporte de gases por la sangre, composición del plasma.
Fibrinólisis y coagulación sanguínea.
Composición y propiedades de los componentes del plasma sanguíneo.
Coaglutinación, compensación, Coombs, sedimentación, reacción de hemaglutinación pasiva.
Lección No. 12. “El ciclo del ácido tricarboxílico”
Propósito de la lección: estudia el mecanismo de algunas reacciones del ciclo de Krebs. Dominar el método de determinación cuantitativa del ácido pirúvico en orina.
PREGUNTAS PARA LA PRUEBA:
1. Descarboxilación oxidativa del piruvato como paso previo al ciclo del ácido cítrico. Enumere las vitaminas y coenzimas involucradas en este proceso.
2. Reacciones del ciclo del ácido cítrico. ¿Qué determina la dirección general de las reacciones en el ciclo? ¿En qué parte de la célula tiene lugar este proceso? ¿Por qué?
3. ¿Qué coenzimas y vitaminas intervienen en el ciclo de Krebs? Explique cómo funcionan, incluidas reacciones específicas.
4. Cuéntenos sobre las reacciones del ciclo de Krebs, como resultado de las cuales se forman NADH2 y FADH2. ¿Cuál es el destino futuro de estos compuestos?
5. Funciones del ciclo de los ácidos tricarboxílicos. Explique qué importancia tiene la reacción anaplerótica para el ciclo del ácido cítrico.
6. Producción de energía del ciclo del ácido tricarboxílico. ¿Cuántas moléculas de ATP se producen durante el recambio de una molécula de ácido cítrico a lo largo del ciclo? ¿Todas las moléculas de ATP formadas durante la oxidación completa del acetilo activo se sintetizan mediante fosforilación oxidativa? ¿Cómo se controla la velocidad del ciclo?
Trabajo experimental.
Uno de los métodos de análisis cuantitativo en bioquímica es la fotocalorimetría. El método se basa en medir la densidad óptica de soluciones coloreadas, que se obtienen al interactuar el sustrato con diversos agentes químicos. La concentración del sustrato es proporcional al grado de coloración de la solución.
Antes de comenzar los experimentos de laboratorio, familiarícese con el dispositivo FEC y las reglas para trabajar en él.
Experimento 1. Determinación de la concentración de ácido pirúvico (PVA) en orina.
2. Juego de pipetas.
3. Fotocolorímetro.
4. Cubetas de 0,5 cm.
Reactivos. 1. Agua destilada.
3. Hidróxido de sodio, solución al 10%.
4. Solución de 2,4-dinitrofenilhidrazina.
El PVC sanguíneo se condensa con 2,4-dinitrofinilhidrazina para formar hidrazona, que en un ambiente alcalino da una solución de color marrón rojizo. El contenido de PVC se juzga por la intensidad de su color.
1. Agregue reactivos a tres tubos de ensayo de acuerdo con la siguiente tabla:
2. Coloque el contenido de los tubos de ensayo en un lugar oscuro a temperatura ambiente durante 15 minutos.
Hasta el 10% de la energía de una célula proviene de aminoácidos
Agregue 1 ml de solución de NaOH al 10% a cada tubo de ensayo y después de cinco minutos mida la densidad óptica a una longitud de onda de 620 nm de la muestra de prueba contra el control (O) y la muestra de calibración contra el control (K).
4. Realice el cálculo utilizando el programa de calibración preparado.
= mg/día
Para convertir el contenido de PVC (en mg) a unidades de cantidad de sustancia (μmol), es necesario multiplicar los valores correspondientes por 11,4 (factor de conversión).
Normal para los humanos: 10-25 mg/día o 114-284 µmol/día de ácido pirúvico.
Compare los valores obtenidos con los valores normales. ¿Cuáles son las causas del aumento de los niveles de ácido pirúvico en el suero sanguíneo y la orina?
Experimento 2. Determinación de la actividad succinato deshidrogenasa muscular.
Dispositivos. 1. Gradilla con tubos de ensayo.
2. Juego de pipetas.
3. Mortero y maja.
4. Baño María.
Reactivos. 1. Tejido muscular de pollo o conejo.
2. Ácido succínico, solución al 5%.
3. Azul de metileno, solución al 0,01%.
4. Aceite vegetal.
5. Arena de cristal.
1. Pesar 10 g de tejido muscular y triturar en un mortero con arena de vidrio.
2. Enjuague el homogeneizado resultante varias veces sobre una gasa con solución salina para eliminar las sustancias solubles.
3. Vierta 5 ml de la mezcla resultante en tres tubos de ensayo numerados.
4. Sumerja el primer tubo de ensayo en un baño de agua hirviendo durante 5 minutos y luego enfríelo a temperatura ambiente.
5. Agregue 3 ml de ácido succínico al 5% y 3 gotas de solución de azul de metileno a los tubos de ensayo No. 1 y No. 2 (hasta que aparezca un color azul).
6. Agregue 0,5 ml de agua destilada y 3 gotas de solución de azul de metileno al tubo de ensayo No. 3 (hasta que aparezca un color azul).
7. Luego vierta un poco de aceite en todos los tubos de ensayo para aislar la mezcla del oxígeno del aire.
8. Incubar todos los tubos de ensayo en un baño de agua (40°C) durante 10 minutos.
Dé una explicación de los fenómenos observados. ¿Cuál es la función del azul de metileno en este experimento? ¿Qué compuesto es responsable de esta función en una célula viva?
Fecha de finalización ________ Punto ____ Firma del maestro ____________
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