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" " - " # ( ) # 1 / &) + (& %& % &' % " - " + () % , - " % &) * + () " • In condizioni aerobiche il piruvato prodotto dalla glicolisi e dalla degradazione degli aminoacidi è ossidato a H2O e CO2 nella respirazione cellulare. • Ciò avviene in tre stadi – Produzione di acetil-CoA (decarbossilazione del piruvato) – Ossidazione dell’acetil-CoA a CO2 (Ciclo di Krebs) – Trasferimento di elettroni e fosforilazione ossidativa (produzione di H2O e ATP con consumo di O2 ). # '# 118 # 'B 0 " Produzione di acetil-CoA (decarbossilazione del piruvato) 119 * 3 2 0 0 A ;" " " " "- 0 " 3 2 0 " " " 0" " %& 3 : " .!( " " 9 " " " " " " " " " # " " " "" " / 'M " # 6 120 " , "* " , " # *" " , " " ," , β & ( , , & " " # # # " " , * " , " ; " " , " ," , , " , " # # # 6 # *" # β & ( & # ( # < # # # 6 121 0 &( 3 2 0 " " - " " " " " 0 A 0" 0 -- " - " "- 3 : - " " " " + (& " 0" " & + () 3 2 + (& " " 3 : - " 0" ∆ I; S '' 6 KVL . "/ + () " + (& & * " &( 4: ( 2$ ) 4, ( " ! $ $ 3 # 6' 0 &( " • Il complesso piruvato deidrogenasi catalizza cinque reazioni sequenziali, richiede tre enzimi e cinque coenzimi. • I cinque coenzimi sono: 3 3 3 3 2 # : . 2 ( 2 #A " " ,# " 0 A " 4 0 " 0" " # 66 122 2 " , ( & + () & ( 2 * ! $ : %& % , ( C ( & $ % C % * &' % &' & ( ! $ % + (& * &' % &' & & C # 6< : "@0 - " " &( , ( & + () & < ( 2 * ! $ : %& % 6 * &' C % C % * &' ( & $ % + (& & ( ! $ % , ( ' &' &' % & & C # 6# 123 " 0 &' " % % % %& *. &' & $' ' & * &' $ & &' , ( * $ &' & % $' $ &' , ( $ + (& ) &) &' % + () & * * & $' &' $ &' , (& $ &' $ &' &' $ & & * , ( $ & &' &' $ & $' $ , ( % &' # BM 1 .* / ; Ossidazione dell’acetil-CoA a CO2 2" 140 1 + : " "" M<' # 1 • Il ciclo di Krebs è al centro del metabolismo. • Le vie degradative (catabolismo) lo alimentano, le vie sintetiche (anabolismo) ne usano i componenti. • È una via “ANFIBOLICA”, opera infatti sia nel catabolismo che nell’anabolismo cellulare. # 141 1 • Tutte le reazioni avvengono nella matrice mitocondriale. • Nei mitocondri vi sono anche gli enzimi della fosforilazione ossidativa e quelli della ossidazione degli acidi grassi e degli aminoacidi. AcetilCoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2H2O 2CO2 + CoASH + 3 NADH + FADH2 + GTP + 2H+ # ' 1 " V " # " " . M'B/ 7* " " 69 6 <# " 0 8 6 142 1 % + (& ) &) + () &' %& % % % 0 % % % % &' & % & % % % % % % % & % % % % % %& % % ,0 % % & % % , (& % % % , ( % " % % % & 0 % " % % & % & 0 * % " % % % % 2 ( ) % 0 α % % & % 0 " % % % & % % + () + (& ) &) + (& ) &) % + &% % % () % % % % % % % # < 1 % + (& ) &) + () % &' % % % % 0 % % % % % % &' & % %& % % & % % & % % % % %& % % ,0 % % & % % , (& % , ( % % " % % % % & 0 % " % % & % & * # * % 2 ( ) * &% & # % 1 : % % 0 α % % % & % % + () + (& ) &) + (& ) &) + () % % % % # # 143 1 ,# " # " % # # ,# % & * " % % % % &' # *" & % %& % % % % % % % %& % % % % & % % E@0 # " # +0 % " " 0 % % % % % % & % % % &% # *" . % % % % % % % &% # *" % % % % ,# " % " ,# ,# " % ,# % % % & % % " % % % % # B 1 + (& ) + () % &) &' %& % % % % % $ ! 0 0 0 : $ & /0 0 0 $ % 5 % % &' & % & % % % % % % & % % % % 0 0 0 % %& % % % % , (& % % % ! 0 0 0 $ % & % # $ /0 0 0 * , ( % % % & * % & % * % # $ % % # $ /0 0 0 0 0 0/ % α ( ) ! ! 0 0/0 $ % % % % ! 0 0 0/ $ &% % % % + () + (& ) &) + (& ) &) % + % % % & % % () % + & % & % % % % % % % # 144 1 % + (& ) &) + () &' %& % % % % % $ ! 0 0 0 : $ & /0 0 0 $ % 5 % % &' & % & % % % % % % & % % % % 0 0 0 %& % % % % % , (& , ( ( % * % * % % " % & % # $ /0 0 0 0 0 0/ % α ( ) % % # $ & % % % ! 0 0 0 $ % & % # $ /0 0 0 * ! ! 0 0/0 $ % % % ! 0 0 0/ $ % % & % % + () + (& ) &) + (& ) &) % % % % &% % % + () % + & % & % % % % % % % # M 1 + (& ) + () % &) &' %& % % % % & % # $ /0 0 0 % % % % % * % % %& # ! 0 0 0 $ % % 0 0 0 B * , ( % % $ % % , (& % % ! 0 0 0 : $ & /0 0 0 $ % 5 % % &' & % & % % % % % % & % % & % * % # $ % % α ( ) % 6 0 0 0/ % % % % ! 0 0 0/ $ &% % % + () + (& ) &) % % % % & % % + (& ) &) + % + % () & % % & % # $ /0 0 0 ' ! ! 0 0/0 $ % & < % % % % % # M 145 1 % + (& ) &) + () &' %& % % % % &' & % & % % % % % % & % % % % % % % % %& % B % % % & % % , (& , ( # % % % % % % % & % % % ' < * & % % % % % % ( ) % % &% & % % % % % + () + (& ) &) 6 + (& ) &) % + () % % % & % % % % % % % # M 1 :2 E+* W2%+E C2 C2 *2+% 2 :% B CE # E %+(% % C%(=W2%+E E+EC 2 < 6 # C W2%+E 2 :% ' C2 % % C%(=W2%+E E+EC 2 M 146 " .E # + (& ) &) # + () % '' # % & * " % % % &' # *" / % & % %& 5 % % % % % ! 0 0 0 : $ & $ /0 0 0 $ 0 0 0 " % , (& &% # $ /0 0 0 * , ( $ % % % ! 0 0 0 % % % % & * % &$ % * % % # # $ /0 0 0 0 0 0/ % % α ( ) ! ! 0 0/0 $ % % + % % ! 0 0 0/ $ & % &% % % % + () + (& ) &) + (& ) &) % % % % & % % + () &% % % % % % % % # M' " .E # + (& ) &) + () % '' # # % & * " % % % &' # *" / % & % %& 5 % % % % % ! 0 0 0 : $ & $ /0 0 0 $ 0 0 0 " % , (& &% # $ /0 0 0 * , ( ! 0 0 0 $ % % % % % % % & * % &$ % * 3 >0 " 3 3 :; % % # # $ /0 0 0 0 0 0/ % % α ( ) ! ! 0 0/0 $ % % + % % ! 0 0 0/ $ & % 4 % &% % " "A F % % - " 4 % % + () + (& ) &) % % % % " & % % + (& ) &) + () &% % % ; @0 % % # M6 147 " .E 6 % + (& ) &) 3 -- " " % + () % % - " % % $ % " " & % $ - " 4 0 0 0 " " "A " # $ /0 0 0 , 0 0 0 * & % ( ) % # % * &' % % " , 3 2 ∆ % 4 A! 0" 0 % * % % ! 0 0 0 : $ & $ /0 0 0 , ( 6 6/ &' 5 " , (& 0" %& % % " % 0" % $ :; " $ + ., $ * 0" & % % & % '/ $ 0 % " " # 4 0 0 0/@0 % α ! ! 0 0/0 - " A$ # $ /0 0 0 4 & % " % ! 0 0 0/ $ % % " + () + (& ) &) % % % % % % " % % + (& ) &) + () " + + 4 ∆ " - " % - A % % # ' " .E 6 '/ , , , , # ' 151 2 " .E % + (& ) &) 3 3 : 6 / & -- " - " " " + () . + ( "/ 0 5 %& " 4 $ 0 0 0 ! $ 0 0 0 : 3 ;" 0 " " @0 & $ /0 0 0 )) . 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La reazione è catalizzata dalla piruvato carbossilasi. • La produzione di ossalacetato avviene principalmente nel rene e nel fegato. • La piruvato carbossilasi è fortemente stimolata da acetil-CoA. # ' M • Ci sono prove che suggeriscono la formazione di complessi multienzimatici per il ciclo di Krebs. • Ciò potrebbe facilitare la canalizzazione dei substrati tra i siti attivi. # '' 165 " 3 2 " $ ( $ 2" $ 2" " - " - " 3 : α 0 $ : ; $ :; 3 :; " ? 0 0 ? " 0 " 9 0 " " 4 0 0" " - " 9 " " ? " " + (& " 0 0 0 " " # '' " • L’inibizione della citrato sintasi da ATP è eliminata da ADP. • Nei muscoli di vertebrato lo ione Ca++ attiva la isocitrato deidrogenasi e la αchetoglutarato deidrogenasi. • Le velocità della glicolisi e del ciclo di Krebs sono integrate. # '' 166 1 % + (& ) &) + () &' %& % % % % % % % %& % & ,0 % % % % & % % &' , (& % % & % , ( % % % 0 % % &' & % & % % % % % % % & % % % % % % " % & 0 % " % % & % & 0 * % " % % 2 ( ) % 0 α % % & % % 0 " % % + () + (& ) &) % % % % & % + (& ) &) + &% % % () % % % % % % % # ''B ( 3 + " " " " 3 -0 D 0 " 3 2 " " 9 4 ( " " - " " " -- 3 2! " " &4 " β 0 3 + & 0 " # " " '' 169 ( 3 + -0 " " " " " - " " * 0 @ ( E % 2 3 D " " " 3 2 ! 9 4 ( " " -- 3 2! " % % " &4 " β ,0 2 0 = " 0 " % 0 " & 3 + & 0 " 5 " # ''M 3 2 0 " .E )E )E'/ A " " % 1 4 " " 9 + (&4 0" (& 4 0" * . - " 0 / " 1 " " 0 " 4 4 " 4 " " 4 " 0 / A 0 - " -0 0 3 :; , 3 . 3 :; # A " " '6 170