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OBJETIVOS

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Después de estudiar este capítulo, usted debe ser capaz de:

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  • Describir las reacciones del ciclo del ácido cítrico y las reacciones que llevan a la producción de equivalentes reductores que son oxidados en la cadena de transporte de electrones mitocondrial para dar ATP.

  • Explicar la importancia de las vitaminas en el ciclo del ácido cítrico.

  • Explicar cómo el ciclo del ácido cítrico proporciona tanto una ruta para el catabolismo de aminoácidos como una ruta para su síntesis.

  • Describir las principales vías anapleróticas que permiten el reabastecimiento de intermediarios del ciclo del ácido cítrico, y cómo está controlado el retiro de oxaloacetato para gluconeogénesis.

  • Describir el papel del ciclo del ácido cítrico en la síntesis de ácidos grasos.

  • Explicar cómo la actividad del ciclo del ácido cítrico está controlada por la disponibilidad de cofactores oxidados.

  • Explicar cómo la hiperamonemia puede llevar a pérdida del conocimiento.

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IMPORTANCIA BIOMÉDICA

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El ciclo del ácido cítrico (ciclo de Krebs, ciclo del ácido tricarboxílico) es una secuencia de reacciones en las mitocondrias que oxidan la porción acetilo de la acetil-CoA, y reducen coenzimas que se reoxidan por medio de la cadena de transporte de electrones, enlazada a la formación de ATP.

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El ciclo del ácido cítrico es la vía común final para la oxidación de carbohidratos, lípidos y proteínas porque la glucosa, los ácidos grasos y casi todos los aminoácidos se metabolizan hacia acetil-CoA o intermediarios del ciclo. También tiene una función fundamental en la gluconeogénesis, lipogénesis e interconversión de aminoácidos. Muchos de estos procesos ocurren en casi todos los tejidos, pero el hígado es el único tejido en el cual todos suceden en un grado significativo. En consecuencia, hay profundas repercusiones cuando, por ejemplo, grandes números de células hepáticas quedan dañadas, como en la hepatitis aguda, o remplazadas por tejido conjuntivo (como en la cirrosis). Los pocos defectos genéticos de las enzimas del ciclo del ácido cítrico que se han informado se relacionan con daño neurológico grave como resultado de alteración muy considerable de la formación de ATP en el sistema nervioso central.

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La hiperamonemia, como ocurre en la enfermedad hepática avanzada, lleva a pérdida del conocimiento, coma y convulsiones como resultado de actividad alterada del ciclo del ácido cítrico, lo que lleva a formación reducida de ATP. El amoniaco disminuye intermediarios del ciclo del ácido cítrico (al retirar el α-cetoglutarato para la formación de glutamato y glutamina), e inhibe también la descarboxilación oxidativa del α-cetoglutarato.

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EL CICLO DEL ÁCIDO CÍTRICO PROPORCIONA SUSTRATO PARA LA CADENA RESPIRATORIA

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El ciclo empieza con la reacción entre la porción acetilo de la acetil-CoA y el ácido dicarboxílico de cuatro carbonos oxaloacetato, lo que forma un ácido tricarboxílico de seis carbonos, el citrato. En las reacciones subsiguientes, se liberan dos moléculas de CO2, y se regenera el oxaloacetato (figura 17-1). Sólo se requiere ...

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