METABOLISMUL GLUCIDELORCICLUL ACIZILOR TRICARBOXILICI Ciclul acizilor tricarboxilici ATC (ciclul acidului citric, ciclul lui Krebs) decurge n mitocondrii i este precedat de formarea acetil CoA Reprezint calea final comun a catabolismului oxidativ al tuturor tipurilor de combustibil celular n condiii aerobe Una din cile majore de sintez a acetil CoA const n decarboxilarea oxidativ a acidului piruvic

METABOLISMUL GLUCIDELORCICLUL ACIZILOR TRICARBOXILICI Acidul piruvic, ca termen final al glicolizei, ia natere n mod continuu n citoplasm Acidul piruvic depete cu uurin membrana mitocondrial i devine una din materiile prime de baz ale respiraiei celulare Aceast reacie important premergtoare nu intr direct n rndul reaciilor ciclului acidului citric

METABOLISMUL GLUCIDELORCICLUL ACIZILOR TRICARBOXILICIReacia de formare a acetil-CoA din acidul piruvic este catalizat de piruvatdehidrogenaza Acest proces poart denumirea de decarboxilarea oxidativ a acidului piruvic AcetilCoA, care are o legtur macroergic, se metabolizeaz mai departe n ciclul acidului citric

METABOLISMUL GLUCIDELORETAPELE CICLULUI ATC1. Formarea acidului citric - ciclul ATC este iniiat prin formarea acidului citric - are loc ca urmare a condensrii acetilCoA, cu acidul oxalilacetic care se gsete permanent n celul - reacia este ireversibil - energia care se elibereaz se transform n cldur deoarece ATP nu se formeaz

METABOLISMUL GLUCIDELORETAPELE CICLULUI ATC2. Izomerizarea acidului citric - printr-o reacie de izomerizare, acidul citric se transform n acid izocitric - n calitate de produs intermediar se formeaz acid cis-aconitic

METABOLISMUL GLUCIDELORETAPELE CICLULUI ATC2. Izomerizarea acidului citric - prin mecanismul su de aciune, aconitaza este simultan, hidrataz i izomeraz

METABOLISMUL GLUCIDELORETAPELE CICLULUI ATC3. Oxidarea acidului izocitric - are loc mai nti dehidrogenarea acidului izocitric n acid oxalilsuccinic - reacia are loc sub aciunea enzimei izocitratdehidrogenaza cu NAD+ din mitocondrii

METABOLISMUL GLUCIDELORETAPELE CICLULUI ATC3. Oxidarea acidului izocitric - reacia este catalizat tot de izocitratdehidrogenaza - enzim posed o dubl activitate - instantaneu i ireversibil are loc reacia de decarboxilare a acidului oxalilsuccinic (acesta fiind un compus instabil) n acid - cetoglutaric

METABOLISMUL GLUCIDELORETAPELE CICLULUI ATC4. Decarboxilarea oxidativ a acidului -cetoglutaric - n aceast transformare intervine cetoglutaratdehidrogenaza - acidul - cetoglutaric este transformat n acid succinic (sub forma lui activ)- reacia are loc dup un mecanism similar celui de decarboxilare oxidativ a acidului piruvic

METABOLISMUL GLUCIDELORETAPELE CICLULUI ATC4. Decarboxilarea oxidativ a acidului -cetoglutaric - participarea coenzimelor decarboxilrii oxidative (TPP, CoA, acid lipoic, NAD, FAD) - formarea succinatului activ, adic a succinil CoA DE REMARCAT- formarea celei de-a doua molecule de CO2 n ciclul ATC

METABOLISMUL GLUCIDELORETAPELE CICLULUI ATC5. Formarea acidului succinic - succinil-CoA rezultat n a 4-a etap se transform n acid succinic - desfacerea legturii tioesterice macroergice va genera apariia GTP, o substan macroergic

METABOLISMUL GLUCIDELORETAPELE CICLULUI ATC5. Formarea acidului succinic - aceast reacie este unica etap n care se sintetizeaz ATP n ciclul ATC - GTP se va transforma ulterior n GDP prin cedarea ctre ADP a unui radical fosforil cu formarea de ATP, compusul macroergic finalGTP + ADPGDP + ATPDE SUBLINIAT

METABOLISMUL GLUCIDELORETAPELE CICLULUI ATC6. Oxidarea acidului succinic - acidul succinic este dehidrogenat la acid fumaric - reacia este catalizat de succinatdehidrogenaza - foarte activ n toate celulele care au capacitatea de absorbi oxigenul - enzima este strns legat de membrana mitocondrial, care conine FAD i 4 atomi de fier neheminici

METABOLISMUL GLUCIDELORETAPELE CICLULUI ATC7. Hidratarea acidului fumaric - acid fumaric este transformat mai departe n acid malic - reacia este catalizat de fumaraza - acioneaz stereospecific, formnd numai L-acid malic - reacia este uor reversibil

METABOLISMUL GLUCIDELORETAPELE CICLULUI ATC8.Dehidrogenarea acidului malic - acid malic este oxidat mai departe n acid oxalilacetic - reacia este catalizat de malatdehidrogenaza - se poate afirma c acidul oxalilacetic, care se reface n final, are rolul de cru al acetil-CoA - cu aceast reacie se nchide ciclul ATC

METABOLISMUL GLUCIDELORCICLUL ACIZILOR TRICARBOXILICI Bilanul energetic al ciclului Krebs const n calculul cantitii de ATP format n acest proces oxidativ Pentru a stabili numrul de moli de ATP ce se formeaz din energia ce se adaug n ciclul ATC trebuie precizat:CONCLUZII- prin oxidarea unui mol de NADH+H+ se formeaz o cantitate de energie echivalent cu energia acumulat n 3 moli de ATP - prin oxidarea unui mol de FADH2 se formeaz o cantitate de energie echivalent cu energia acumulat n 2 moli de ATP

METABOLISMUL GLUCIDELORCICLUL ACIZILOR TRICARBOXILICI Bilanul energetic al ciclului ATC, exprimat n ATP, se poate reprezenta astfel:CONCLUZII- etapa 3 - izocitrat - oxalilsuccinat (1 mol NADH +H+) = 3 moli ATP - etapa 4 - cetoglutarat - succinil-CoA (1 mol NADH+H+) = 3 moli ATP - etapa 5 - succinil-CoA - succinat (1 mol GTP) = 1 mol ATP - etapa 6 - succinat fumarat (1 mol FADH2) = 2 moli ATP - etapa 8 - malat - oxalilacetat (1 mol NADH +H+) = 3 moli ATP TOTAL12 moli ATP

METABOLISMUL GLUCIDELORCICLUL ACIZILOR TRICARBOXILICI Ciclul lui Krebs este compus din 8 etape Are loc oxidarea deplin a acetil-CoA, rezultat din metabolismul glucidelor, lipidelor i proteinelor, pn la CO2 i H2O cu eliberarea de energie Ciclul ATC este un proces puternic exergonic i reprezint o surs principal de formare a energiei n organism CONCLUZII

METABOLISMUL GLUCIDELORCICLUL ACIZILOR TRICARBOXILICI Aspectul caracteristic al ciclului este c energia care se formeaz n cursul reaciilor se degaj n mod treptat O parte nsemnat de energie se nmagazineaz n legturile macroergice ale diverilor compui macroergici (ATP, CoASH, GTP) i va contribui la procesele de sintez din organism CONCLUZII

METABOLISMUL GLUCIDELORCICLUL ACIZILOR TRICARBOXILICI Ciclul ATC are o contribuie deosebit la sinteza unor compui de o mare nsemntate: - din acetil CoA, sintetizat n exces, se pot forma acizii grai CONCLUZII- din acidul -cetoglutaric acid glutamic i ulterior glutamin - din acidul oxalilacetic acid aspartic - din acizii malic i oxalilacetic glucoz La nivelul ciclului ATC se stabilesc interelaii metabolice ntre principalii constitueni ai materiei vii: glucide, lipide, proteine