LE CYCLE DE KREBS

LE CYCLE DE KREBS 1 Le cycle de Krebs, encore appelé cycle de l'acide citrique ou cycle de l'acide tricarboxilique constitue la dernière étape commune au catabolisme des glucides, des acides gras et des acides aminés (Figure 1). glucose glycolyse acides aminés lipides catabolisme des acides aminés ? -oxydations Acétyl Coenzyme A Cycle De Krebs Chaînes d'Oxydations Cellulaires ATP Figure 1 : Le cycle de Krebs est la dernière étape de la dégradation des aliments. Le cycle de Krebs représente la principale source d'énergie de la cellule. En effet, au cours de ce cycle sont produits des transporteurs d'hydrogène (NADH et FADH2) qui par réoxydation au niveau des chaînes d'oxydations cellulaires vont permettre la production d'ATP qui est la forme de réserve de l'énergie cellulaire. Le cycle se déroule dans la matrice mitochondriale en huit étapes dont le point d'entrée est l'acétyl coenzyme A. Nous verrons en détail chaque étape du cycle ainsi que ses différents points de régulation avant d'en faire le bilan énergétique. I. L'ACETYL COENZYME A : POINT D'ENTREE DU CYCLE DE KREBS. L'Acétyl coenzyme A (Acétyl CoA) est formé à partir du pyruvate qui est le produit final de la glycolyse et de coenzyme A (CoASH). La réaction peut s'écrire de manière simplifiée : Pyruvate + CoASH + NAD+ Acétyl CoA + CO2 + NADH + H+. Dans la réalité, cette réaction se déroule en plusieurs étapes et fait intervenir un complexe multienzymatique : Le complexe de la pyruvate déshydrogénase. 1/9 ww.mediprepa.com A. Le complexe de la pyruvate déshydrogénase. Ce complexe se compose de trois enzymes et de leurs cofacteurs : E1 : La pyruvate déshydrogénase + thiamine pyrophosphate (TPP). E2 : La dihydrolipoyl transacétylase + lipoamide. E3 : La dihydrolipoyl déshydrogénase. + FAD. La première étape est la décarboxylation du pyruvate par E1 après qu'il se soit combiné au TPP pour former l'hydroxyéthyl thiamine pyrophosphate selon la réaction suivante : Pyruvate + TPP O O hydroxyéthyl -TPP + CO2 R C O N - C - CH3 O=C O R C + H-C S-C N+ - C - CH3 N - C - CH3 HO - C- - C HO - C - C CH3 CH3 S-C R' Pyruvate R CO2 CH3 S-C R' R' TPP Hydroxyéthyl -TPP Le groupement hydroxyéthyle est ensuite oxydé en groupe acétyle et transféré sur le lipoamide de E2 pour former l'acétyllipoamide : OH CH3 CH3 - C- C=O TPP + S S TPP CH2 + CH - R HS CH2 CH2 Hydroxyéthyl -TPP S CH - R CH2 Lipoamide Acétyllipoamide Le groupement acétyle est alors transféré par la dihydrolipoyl transacétylase de l'acétyllipoamide vers le coenzyme A pour former l'acétyl coenzyme A : CH3 C=O HS S CH2 CH - R HS + HS - CoA CH2 Acétyllipoamide 2/9 SH CH2 CH - R CH2 Coenzyme A Dihydrolipoamide CH3 + C=O S- CoA Acetyl CoA ww.mediprepa.com La dernière étape est la régénération de la forme oxydée du lipoamide par la dihydrolipoyl déshydrogénase avec formation d'un transporteur d'hydrogène réduit (NADH) : HS SH CH2 S CH - R + NAD+ S CH2 CH2 CH - R NADH + H+ + CH2 Dihydrolipoamide Lipoamide La figure 2 schématise le mode d'action du complexe de la pyruvate déshydrogénase. pyruvate CO2 CH3 -C - COOH O Pyruvate Deshydrogénase (E1) OH CH3 - C - TPP TPP Hydroxyéthyl - TPP S lipoamide L S Dihydrolipoyl transacétylase (E2) acétyllipoamide SH L S - C - CH3 O CoA - SH dihydrolipoamide Coenzyme A SH L SH FADH2 Dihydrolipoyl déshydrogénase (E3) FAD O CH3 - C - S - CoA Acétyl CoA 3 Enzymes 3 Cofacteurs 2 Cosubstrats NAD+ <...