Cycle de Krebs, Citrate, tricarboxylique Voie maîtresse du métabolisme aérobie Issue finale du catabolisme oxydatif Avec la Chaîne Respiratoire, il assure la plus grande part de la fourniture d’énergie 1930: 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

Le premier tour du CK 2 1 3 CS 8 90% 4 5 7 6 ADP ATP -ATP, NADH S Inter Ac.b cétonique 4 CoASH 2 1 1 2 3 4 3 1 4 ∆G’°= -9.08Kcal/mol CS +ADP -ATP, NADH 8 90% ∆G’°= +6.69Kcal/mol 4 ∆G’°= -2.39Kcal/mol Malate+ NAD++AcétylCoA Citrate+NADH+CoASH+H+ S ∆G’°= -2.12Kcal/mol GTP GDP+Pi ADP ATP 5 7 6

Le devenir de l’acétyl CoA dans le deuxième tour du CK 1 2 3 8 4 5 7 6

Deux atomes de carbone entrent dans le cycle sous forme d’acétyl-CoA et en ressortent sous forme de 2 CO2 obtenus au cours des deux décarboxylations au niveau de l’isocitrate et de l'a-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 a cétoglutarate Aspartate O NAD+ NADH + H+ +H2O + NH3 Ala Trans AA + Pyruvate Ac a cétoniques + Alanine AA + a-Cétoglutariques Ac a cétoniques + Glutamate Glutamate + Pyruvate a-Cétoglutariques + Alanine Glu Trans Ala Glu Trans

3Phosphoglycérate Serine Glycine Carbohydrates Tyrosine Cystéine Alanine PhényAlanine PEP Acides gras Valine Leucine CO2 Tryptophane Pyruvate CO2 Malonyl CoA CO2 Acétyl-CoA Stéroïdes Asparagine Oxaloacétate CO2 Acéto-acétyl Aspartate Citrate L-Malate Nucléotides Puriques Isocitrate Aspartyl-P Fumarate Glutamine CO2 aCétoglutarate Glutamate Proline Aspartate Semialdéhyde Succinate CO2 Succinyl-CoA Glycine Thréonine Méthionine Isoleucine Lysine Porphyrines

Glucose Acétyl-CoA Oxaloacétate Oxaloacétate Acétyl-CoA Citrate Malate Cycle glyoxalate chez les végétaux et microorganismes glyoxysomes Glucose Acétyl-CoA Oxaloacétate Oxaloacétate Acétyl-CoA Citrate Malate Malate synthétase Fumarate Glyoxylate Isocitrate CO2 Isocitrate lyase Succinate aCétoglutarate Succinyl CoA CO2

Bilan du cycle glyoxalique (1) Acétyl-CoA Oxaloacétate Acétyl-CoA Malate Citrate Malate synthétase Fumarate Glyoxylate Isocitrate Succinate 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 Acétyl-CoA FAD malate NAD+ NAD+ Oxaloacétate

Bilan du Cycle glyoxalate (2) Acétyl-CoA Oxaloacétate Acétyl-CoA Citrate Malate Malate synthétase Glyoxylate Isocitrate Isocitrate lyase Succinate Bilan : 2 Acétyl CoA + NAD+ + 2 H2O → Succinate + 2 CoASH + NADH

CoASH CO2 GDP GTP NAD+ NADH + H+ Succinate a-Cétoglutarate ATP ADP H2O CoASH GDP GTP NAD+ NADH + H+ Succinate a-Cétoglutarate ATP ADP

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.