Passa ai contenuti principali

Biochimica: Ciclo di Krebs

Ciclo di Krebs
Il ciclo di Krebs è un processo mitocondriale che avviene negli organismi superiori e permette di ottimizzare e produrre ulteriore energia partendo da una molecola di piruvato.
Il primo step è la conversione del piruvato in Acetil-CoA da parte dell’enzima piruvato deidrogenasi, un complesso enzimatico che verrà trattato a parte.
L’acetil-CoA può anche derivare dalla beta-ossidazione degli acidi grassi ed entrare direttamente nel ciclo.
Questa serie ciclica di reazioni produce 38 molecole di ATP, indirettamente, perché nel ciclo non viene prodotto direttamente ATP ( fatta eccezione la conversione del succinil-CoA in succinato che potrebbe generare ATP, normalmente si genera GTP ), ma produce coenzimi di ossidoriduzione che entrano nella catena respiratoria mitocondriale, producendo ATP.
L’equazione energetica, dunque, è la seguente:
acetil-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2 H2O → CoA + 3 NADH + 3 H+ + FADH2 + GTP + 2 CO2
Reazioni:
La prima reazione e la condensazione di claisen tra acetil-CoA e ossalacetato, catalizzata dall’enzima citrato sintasi; questo processo non sfrutta l’idrolisi di ATP e produce una molecola di citrato. Il citrato è un prodotto fondamentale, poiché inibisce completamente la citrato sintasi, quindi se si accumula troppo citrato il ciclo si blocca al primo step. La reazione è fortemente esoergonica, quindi irreversibile. Oltre al citrato, come prodotto abbiamo una molecola di CoA-SH e come cofattore una molecola d’acqua. Il coenzima A verrà riutilizzato nel corso della ciclo.
Il citrato, quindi, viene deidratato per produrre l’aconitato, dall’enzima aconitasi. Aconitato, che verrà subito reidratato sul C3 per produrre isocitrato, sempre ad opera dell’aconitasi. L’aconitato dunque è un intermedio di reazione non isolabile.
L’isocitrato viene convertito in alfa-chetoglutarato, dall’isocitrato deidrogenasi. Questa reazione produce CO ₂ e NADH o NADPH, infatti prima abbiamo l’ossidazione dell’isocitrato, ossidazione che permetta la riduzione del NAD⁺. Anche questo meccanismo è sottoposto a rigorosi controlli che verranno approfonditi in seguito.
L’alfa chetoglutarato, a questo punto, passa a Succinil-Coa, per l’azione dell’alfa chetoglutarato deidrogenasi. Anche questo processo porta alla formazione di anidride carbonica e di NADH; come il passaggio precedente è sottoposto a controllo. Il complesso di questo enzima ricorda molto la piruvato deidrogenasi.
Il succinil-Coa nel prossimo passaggio perde il coenzima A, favorendo la formazione di GTP e di succinato. L’enzima che catalizza la reazione è la succinil-CoA sintetasi. Il GTP è coinvolto nei meccanismi di trasduzione del segnale,inoltre si genera una molecola di CoA-SH, che rimane nei mitocondri per essere utilizzata nel ciclo.
Il succinato viene quindi ossidato a fumarato,perdendo due protoni,che sono utilizzati per produrre FADH₂. L’enzima che viene usato è la succinato deidrogenasi.
Ultimi due step, nel primo il fumarato è idratato a malato ad opera della fumarasi, nell’ultima reazione il malato è ossidato ad OAA, ossalacetato, pronto per iniziare un nuovo ciclo. Questa reazione produce NADH. L’enzima coinvolto è la malato deidrogenasi.


Etichette:

Commenti

Posta un commento

Post popolari in questo blog

Biochimica: Shuttle malato-aspartato e DHAP-glicerolo

Sistemi di navetta malato-aspartato e DHAP-glicerolo Il NADH + H⁺ prodotto dalla glicolisi non può entrare nei mitocondri così com’è, quindi, essendo la catena mitocondriale degli elettroni interna all’organello si potrebbe pensare che il NADH resti nel citosol per fabbisogni futuri. Invece questo coenzima di ossidoriduzione partecipa attivamente alla catena di trasporto, grazie ai due sistemi navetta. Un sistema navetta è un meccanismo cellulare che permette, mediante conversioni tra substrati, l’arrivo di un substrato in alcuni distretti cellulari, irraggiungibili dal composto di partenza. Sistema navetta malato-aspartato Esiste un trasportatore del malato e dell’aspartato, perciò questi composti possono entrare ed uscire dai mitocondri facilmente. 1.        Il NADH + H si trova esternamente, non fa altro che ridurre una molecola di Ossalacetato in una di malato, passaggio inverso di quanto avviene nell’ultimo step del ciclo di Krebs. L’enz...
Posta un commento
Continua a leggere

Analisi dei farmaci II: prove al coccio di sostanze di interesse farmaceutico

Prova al coccio MO N Nome sostanza Classe Comportamento 1 Cloramina MO Brucia il residuo organico, rimane un residuo opaco, simil carbone 2 Calcio Glicerol P MO Polvere finissima, aderisce al coccio, dopo un po’ di tempo diventa marrone, poi nera, non lucida 3 Calcio Lattato MO Polvere bianca, dopo un po’ sembra sparire, lascia residui giallini, che imbruniscono e diventano grigi opachi 4 Potassio Sorbato MO Polvere bianca panna, con alcuni granellini più grossi. Si muove e cresce, diventando nero e opaco con il tempo e lasciando residuo 5 Calcio Glu MO Cresce e si espande, prima le estremità poi il centro, cresce dal centro all’esterno 6 Sodio Benzoato MO Polvere bianca, brucia e diventa grigio perlata, rigonfiandosi un po’ ...
Posta un commento
Continua a leggere

Tecniche farmaceutiche: Supposte

Supposte: Nella preparazione di supposte si ha una non irrilevante perdita di materiale, dunque si eseguono i calcoli delle quantità di eccipiente e attivo in modo da preparare una supposta in eccesso rispetto a quelle date. (nel nostro caso 7 invece che 6). Per preparare delle supposte si ricorre a due metodi, in base alla quantità di principio attivo che si deve inserire all’interno delle supposte: se la quantità fosse inferiore ai 50 mg per unità, si può considerare la quantità di principio attivo trascurabile. Per determinare la quantità di eccipiente quindi taro lo stampo, preparando una miscela di eccipiente adatta alla mia preparazione, nelle dovute proporzioni, per riempire lo stampo e poi si pesano le supposte ottenute di solo eccipiente. In questo modo so quanto eccipiente devo impiegare. Se la quantità di principio attivo supera i 150 mg per unità non posso considerarla trascurabile. Quindi calcolo il peso dell’eccipiente dalla seguente formula. Q eccipiente = Q sta...
Posta un commento
Continua a leggere