Cycle de Krebs, Citrate, tricarboxylique

Voie maîtresse du métabolisme aérobie

Issue finale du catabolisme oxydatifAvec la Chaîne Respiratoire, il assure la plus grande part de la

fourniture d’énergie1930: Broyat musculaire + Succinate, malate et fumarate consommation d’O2

1935: Interconversion d’acides dicarboxyliques en présence de déshydrogénases

1937: citrate comme métabolite cellulaire

1953: Krebs Prix Nobel

2C

. 1 phosphorylation au niveau du substrat du GDP

1

3

4

5

6

7

8

Le premier tour du CK

2

90%

1

2

3

4

4

1

+ADP

-ATP, NADH

∆G’°= -9.08Kcal/mol

4

∆G’°= +6.69Kcal/mol

∆G’°= -2.39Kcal/molMalate+ NAD++AcétylCoA Citrate+NADH+CoASH+H+

Inter Ac. cétonique

CS

CoASH

GTP GDP+Pi

ADP ATP

∆G’°= -2.12Kcal/mol

S

Le devenir de l’acétyl CoA dans le deuxième tour du CK

1

2 3

4

5

6

7

8

• Deux atomes de carbone entrent dans le cycle sous forme d’acétyl-CoA et en ressortent sous forme de 2 CO22 obtenus au cours des deux décarboxylations au niveau de l’isocitrate et de l'-cétoglutarate

• Quatre paires d'hydrogène sortent du cycle, trois sous forme de NADH,H+ et une sous forme de FADH2, ce qui permet la formation de 11 liaisons phosphates riche en énergie au cours des phosphorylations mitochondriales.

• 1 liaison phosphate riche en énergie est formée sous forme de GTP.

L’oxydation totale de l’acétyl-CoA permet la formation de 12 liaisons phosphates riches en énergie (12ATP)

Décarboxylation oxydative du pyruvate

Réactions de transamination

+

O O-

C

H- C - NH2

+

Glutamate Oxaloacétate cétoglutarate Aspartate

NAD+ NADH + H+

+H2OO

+ NH3

AA + Pyruvate Ac cétoniques + Alanine

AA + Cétoglutariques Ac cétoniques + Glutamate

Glutamate + Pyruvate -Cétoglutariques + Alanine

Ala Trans

Glu Trans

Ala Glu Trans

Oxaloacétate

Citrate

Isocitrate

Cétoglutarate

Succinyl-CoA

Succinate

Fumarate

L-MalateAspartate

Asparagine

Aspartyl-P

Thréonine

AspartateSemialdéhyde

IsoleucineMéthionine

Lysine

CO2

CO2

Glycine

Porphyrines

Glutamate Proline

Glutamine

NucléotidesPuriques

Pyruvate

Acétyl-CoA

CO2

LeucineValine

Alanine

StéroïdesCO2

Acéto-acétyl

CO2 Malonyl CoA

Acides grasPEP

CO2

3Phosphoglycérate Serine Glycine

CystéineCarbohydrates

PhényAlanine

Tryptophane

Tyrosine

Acétyl-CoACitrate

Isocitrate

CO2

Cétoglutarate

CO2

Acétyl-CoA

Glyoxylate

Succinyl CoA

Succinate

Isocitrate lyase

Fumarate

Malate

OxaloacétateOxaloacétate

Glucose

Malatesynthétase

Cycle glyoxalate chez les végétaux et microorganismes

glyoxysomes

Acétyl-CoACitrate

Isocitrate

Acétyl-CoA

Glyoxylate

Succinate

Fumarate

Malate

Oxaloacétate

Malatesynthétase

Bilan du cycle glyoxalique (1)

2 CH3-CO~SCoA + 3 H2O + FAD + 2 NAD+ Oxaloacétate + FADH2 + 2 NADH,H+ + 2 HSCoA

Oxaloacétate+ Acétyl-CoA citrate Isocitrate succinate + Glyoxylate

malate fumarate FADNAD+

Acétyl-CoA

malate

OxaloacétateNAD+

Acétyl-CoACitrate

Isocitrate

Acétyl-CoA

Glyoxylate

Succinate

Isocitrate lyase

Malate

Oxaloacétate

Malatesynthétase

Bilan du Cycle glyoxalate (2)

Bilan : 2 Acétyl CoA + NAD+ + 2 H2O → Succinate + 2 CoASH + NADH

CoASH CO2

NAD+ NADH + H+

H2O CoASH

GDP GTP

ATP ADP

Succinate-Cétoglutarate

BILAN ENERGETIQUE DE L’OXYDATION COMPLETE DU GLUCOSE

REGULATION DU CYCLE DE KREBS

• Trois principes gouvernent la régulation du cycle :– Disponibilité en substrats énergétiques

(glucose, pyruvate, acétyl-CoA)– Inhibition par les produits accumulés :

régulation allostérique– Régulation en amont au niveau du complexe

multi-enzymatique de la pyruvate DH.