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CICLO DI KREBS O DELL'ACIDO CITRICO - Coggle Diagram
CICLO DI KREBS O DELL'ACIDO CITRICO
FA PARTE DELLA FASE AEROBICA DEL CATABOLISMO,
RESPIRAZIONE CELLULARE
SI RIFERISCE AL FATTO CHE VIENE ASSUNTO O2 E RILASCIATA CO2
3 FASI
2. CICLO DI KREBS
PROCESSO DI OSSIDAZIONE DELL'ACETIL-COA
VIA METABOLICA CICLICA COSTITUITA DA 8 TAPPE
1.FORMAZIONE CITRATO
DALLA
CONDENSAZIONE ACETIL-COA
, CHE DONA GRUPPO ACETILE,
CON OSSALACETATO
CATALIZZATA DA
CITRATO SINTASI
SUL SUO SITO ATTIVO SI FORMA L'INTERMEDIO
CITRIL-COA
, CHE
VIENE IDROLIZZATO
FORMANDO
COA LIBERO
VIENE RICICLATO, PARTECIPANDO A UNA NUOVA DECARBOSSILIZZAZIONE OSSIDATIVA
CITRATO
ATP E' UN SUO INIBITORE ALLOSTERICO
2 SUBUNITA' CON 2 DOMINI
GRANDE
PICCOLO
2.FORMAZIONE ISOCITRATO
CATALIZZATO DA ENZIMA
ACONITATO IDRATASI O ACONITASI
FORMA INTEREMEDIO DI REAZIONE
CIS-ACONITATO
, SE VIENE IDROLIZZATO SUL SUO DOPPIO LEGAME FORMA ISOCITRATO
CONTIENE
CENTRO FERRO-ZOLFO
IL FERRO SI LEGA AL GRUPPO OSSIDRILICO E CARBOSSILICO DEL CITRATO
SOTTRAE UNA H2O E LA TRASFERISCE IN UN ALTRA POSIZIONE
3.OSSIDAZIONE ISOCITRATO AD ALFA-CHETOGLUTARATO E CO2
CATALIZZATA DA
ISOCITRATO DEIDROGENASI
SI FORMA INTERMEDIO
OSSALOSUCCINATO
,CHE SI LEGA A IONE MN2+, E VIENE
DECARBOSSILATO
PUO' ESSERE
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4. OSSIDAZIONE ALFA-CHETOGLUTARATO A SUCCINIL-COA E CO2
MEDIANTE
DECARBOSSILIZZAZIONE OSSIDATIVA
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5.CONVERSIONE SUCCINIL-COA IN SUCCINATO
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RIDUZIONE NAD+ CHE DIVIENE NADH E LIBERA CO2
RIDUZIONE NAD+ CHE DIVIENE NADH E LIBERA CO2
ALCOL SECONDARIO CHE PUO' ESSERE OSSIDATO
ALCOL TERZIARIO NON OSSIDABILE
MOLECOLA PROCHIRALE
, E' SIMMETRICA ,MA IL LEGAME CON UN ENZIMA ASIMMETRICO DIVENTA ASIMMETRICA
RESA ENERGETICA PER CIASCUNA MOLECOLA DI
ACETIL-COA CHE ENTRA NEL CICLO
1 GTP/ATP
3 NADH
IL TRASFERIMENTO DI ELETTRONI DA OGNI MOLECOLA PORTERA' ALLA FORMAZIONE DI 2,5 ATP
1 FADH2
IL TRASFERIMENTO DI ELETTRONI DA OGNI MOLECOLA PORTERA' ALLA FORMAZIONE DI 1,5 ATP
2 CO2
DEFINITO
VIA ANFIBOLICA
SERVE SIA AI PROCESSI ANABOLICI CHE CATABOLICI
ESEMPIO
ANABOLISMO
ALFA-CHETOGLUTARATO E OSSALACETATO SONO PRECURSORI DEGLI AMMINOACIDI GLUTAMMATO E ASPARTATO
SOGGETTO A
REAZIONI ANAPLEROTICHE
QUANDO VENGONO SOTTRATTI AL CICLO INTERMEDI DA UTILIZZARE IN ALTRE VIE METABOLICHE
LA PIU' IMPORTANTE CHE AVVIENE NEL FEGATO E NEL RENE E' LA
CARBOSSILIZZAZIONE DEL PIRUVATO DA PARTE DELLA CO2 FORMANDO OSSALACETATO
CATALIZZATA DA
PIRUVATO CARBOSSILASI
AGGIUNGE GRUPPO CARBOSSILICO
ENZIMA REGOLATORE PRESENTA
ACETIL-COA
COME
MODULATORE ALLOSTERICO POSITIVO
,
SENZA DI ESSO E' INATTIVA
SE PRESENTE IN ECCESSO, ACETIL-COA STIMOLA QUESTA REAZIONE
NECESSITA DELLA VITAMINA
BIOTINA
TRASPORTA GRUPPI A UN C CON IL MASSIMO NUMERO DI OSSIDAZIONE: CO2
AVVIENE QUANDO IL CICLO DI KREBS E' POVERO DI OSSALACETATO O ALTRI INTERMEDI
NECESSITA ATP
TUTTI GLI ENZIMI SONO NELLA MATRICE MITOCONDRIALE TRANNE LA SUCCINATO DEIDROGENASI CHE E' ADESA ALLA MEMBRANA MITOCONDRIALE INTERNA
3. NADH E FADH2 VENGONO RISOSSIDATI LIBERANDO ELETTRONI E PROTONI
ELETTRONI TRASFERITI A
O2
,
ACCETTORE FINALE
, ATTRAVERSO DELLE MOLECOLE TRASPORTATRICI
DURANTE QUESTO PROCESSO UNA PARTE DI ENERGIA RILASCIATA VIENE CONSERVATA SOTTO FORMA DI ATP, PROCESSO DI
FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA
1.MOLECOLE ORGANICHE OSSIDATE PER PRODURRE GRUPPO ACETILE DELL'ACETILI COENZIMA A
PIRUVATO VIENE OSSIDATO AD ACETIL-COA E CO2
PER MEZZO DEL
COMPLESSO DELLA PIRUVATO DEIDROGENASI
INSIEME DI
3 ENZIMI
RAPPRESENTATI PIU' VOLTE
DIIDROLIPOIL TRANSACETILASI E2
SI LEGA CON IL LIPOATO
TRAMITE UN LEGAME AMMIDICO
PRESENTA
3 DOMINI FUNZIONALI
, CHE SONO SEPARATI DA RESIDUI AMMINOACIDICI DI ALANINA, PROLINA
DOMINIO CENTRALE DI LEGAME A E1 ED E3
DOMINIO INTERNO ACILTRASFERASICO
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DOMINIO LIPOILICO
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DIIDROLIPOIL DEIDROGENASI E3
SITO ATTIVO LEGA IL FAD
PIRUVATO DEIDROGENASI E1
SITO ATTIVO CONTIENE LA TIAMINA PIROFOSFATO
LOCALIZZATO NEI MITOCONDRI
NECESSITA
5 COFATTORI
4 DERIVATI DA VITAMINE
FLAVIN ADENIN DINUCLEOTIDE O FAD
NICOTINNAMMIDE ADENIN DINUCLEOTIDE O NAD
TIAMINA PIROFOSFATO TPP
COENZIMA A
HA UN GRUPPO REATTIVO TIOLICO -SH
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LIPOATO
PRESENTA
2 GRUPPI TIOLICI
CHE POSSONO ESSERE OSSIDATI E FORMARE UN
PONTE DISOLFURO
PUO' TRASPORTARE SIA ELETTRONI CHE ACILI
CATALIZZA UNA
DECARBOSSILIZZAZIONE OSSIDATIVA
OSSIDAZIONE IRREVERSIBILE IN CUI IL
GRUPPO CARBOSSILICO E' RIMOSSO DAL PIRUVATO SOTTO FORMA DI CO2 E I 2 C RIMANENTI FORMANO IL GRUPPO ACETICO DELL'ACETIL COA
QUI VI E' LA FORMAZIONE DI
NADH
5 TAPPE
3.RESIDUO ACETILICO
VIENE PRIMA ESTERIFICATO CON UN GRUPPO TIOLICO E POI TRANSESTERIFICATO AL
COENZIMA A
, FORMANDO
ACETIL-COA
4.
2.
IDROSSIETIL-TPP
VIENE OSSIDATO AD ACIDO CARBOSSILICO,
ACETATO
VENGONO
RIMOSSI 2 ELETTRONI
CHE RIDUCONO IL PONTE DISOLFURO DEL GRUPPO LIPOILICO FORMANDO
2 GRUPPI TIOLICI
5.
REAZIONI DI TRASFERIMENTO ELLETRONICO
CHE VANNO A RIGENERARE LA FORMA OSSIDATA A DISOLFURO DEL GRUPPO LIPOILICO DI E2 E A PREPARARE IL COMPLESSO PER UN ALTRO CICLO DI OSSIDAZIONE
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1. ATOMI PIRUVATO
C-1
, RILASCIATO SOTTOFORMA DI
CO2
C-2 SI LEGA ALLA TIAMINA PIROFOSFATO
COME GRUPPO IDROSSIETILICO FORMANDO
IDROSSIETIL-TPP
PRESENTI
PROTEINE REGOLATRICI
PROTEINA CHINASI
FOSFOPROTEINA FOSFATASI
REGOLAZIONE
INIBIZIONE DA PRODOTTO
NADH COMPETE CON NAD+ PER LEGARSI A E3
ACETIL-COA COMPETE CON COA PER LEGARSI SU E2
FOSFORILAZIONE
ATTIVA QUANDO DEFOSFORILATA
INATTIVA QUANDO FOSFORILATA
NELLA MATRICE MITOCONDRIALE SONO PRESENTI
PDH CHINASI
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PDH FOSFATASI
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INIBIZIONE DA CARICA ENERGETICA
QUANDO ENERGIA E' ELEVATA E GLI INTERMEDI BIOSINTETICI ABBONDANTI
REGOLAZIONE
CARICA ENERGETICA
FEEDBACK DA PRODOTTO
SUBSTRATO
MODULATORI ALLOSTERICI
CA2
+
ATTIVATORI DELLA
ISOCITRATO DEIDROGENASI
ALFA-CHETOGLUTARATO DEIDROGENASI
PIRUVATO DEIDROGENASI
ACETIL-COA
PERMETTE ATTIVAZIONE DELLA
PIRUVATO CARBOSSILASI