Le cycle de Krebs comprend 8 réactions
Le but du cycle de Krebs est de détruire l’acétyl coA pour le mettre sur le NAD et le FAD.
A chaque tour de cycle un acétyl-coA (2C) se condense à un oxaloacétate (4C) pour former un citrate (6C).
Le citrate et les deux intermédiaires suivants sont des tricarboxyliques (cycle des tricarboxyliques).
D’autres substrats peuvent entrer dans le CK en aval de l’acétyl-CoA.
I- Réaction 1
C’est la condensation de l’acétyl-CoA et l’oxaloacétate qui se fait grâce à l’enzyme citrate (acide tricarboxylique) synthase.
Une synthase n’a pas besoin d’ATP contrairement à une synthétase qui en a besoin.
Cette réaction est irréversible et n’a pas besoin d’ATP car elle va utilisé l’Energie de l’acétyl CoA.
II- Réaction 2
C’est l’isomérisation du citrate en isocitrate via la formation intermédiaire de cis-aconitate par déshydratation du citrate puis l’hydratation de ce produit permet d’obtenir l’isocitrate par l’enzyme cis-aconitase qui contient des clusters Fer/souffre.
III- Réaction 3
C’est la déshydrogénation décarboxylante de l’isocitrate en alpha cétoglutarate qui va donner de l’alpha cétoglutarate et qui va permettre d’enlever un CO2.
L’enzyme de cette réaction est l’isocitrate déshydrogénase qui nécessite la présence de Mg++ ou de Mn++
Cette réaction est irréversible.
Jusqu’à présent on avait 6 carbones (2 carbones de l’acétyl coA et 4 carbones de l’oxalate) et maintenant on en a 5 carbones et on veut retourner à l’état 4 carbones.
C’est aussi la formation du premier substrat de la chaîne respiratoire (le NADH).
IV- Réaction 4
C’est une décarboxylation et déshydrogénation de l’alpha cétoglutarate en siccinyl-CoA qui va donner du Succinyl-CoA liaison thioester riche en énergie.
L’enzyme de cette réaction est l’alpha cétoglutarate déshydrogénase.
Cette réaction est irréversible. On a avoir départ d’un CO2 et création d’un autre substrat.
V- Réaction 5
Transformation du succinyl-CoA en succinate via l’enzyme succinyl-CoA thiokinase ou succinyl-CoA synthétase.
L’E contenue dans la liaison thioester est récupérée pour former un GTP qui est transformé par la suite en ATP.
Le cycle de Krebs ne permet pas la production de beaucoup d’ATP (ATTENTION QCM) mais elle permet de crée beaucoup de substrats qui eux, grâce à la chaîne respiratoire va former beaucoup d’ATP.
1 ATP PAR CYCLE DE KREBS
VI- Réaction 6
C’est l’oxydation du succinate en fumarate via l’enzyme succinate déshydrogénase, appartenant au complexe II de la chaîne respiratoire située dans la M interne de la mitochondrie.
On a formation d’un FADH2 qui ne pourra pas se déplacer pour aller vers la chaîne respiratoire ainsi le succinate déshydrogénase l’emmènera vers la chaîne respiratoire.
VII- Réaction 7
C’est l’hydratation du fumarate en malate par l’enzyme du fumarase.
VIII- Réaction 8
C’est la déshydrogénation du malate en oxaloacétate avec formation de NADH, H+ par l’enzyme malate déshydrogénase.
L’oxaloacétate ainsi régénéré peut entrer dans un autre cycle.
IX- La Régulation du CK
La régulation est fine et en lien avec l’équilibre entre l’anabolisme et le catabolisme des nutriments.
La régulation dépend de la disponibilité des substrats et des co-enzymes et de la régulation des co-enzymes.
1) La disponibilité des subtrats et des co-enzymes
Acétyl coA: régule son entrée dans le CK.
Il peut réguler négativement la PDH, et réguler positivement la pyruvate carboxylase ainsi que la citrate synthase. On a donc une inhibition de la production et activation à l’entrée dans le CK.
Exemple: Le pyruvate peut être dérivée pour donner l’oxaloacétate
Réactions anaplérotiques: réactions permettant la formation d’intermédiaires du CK par d’autre molécule que l’acétyl-coA.
- Productions d’oxaloacétate à partir du Pyruvate par la pyruvate carboxylase.
- Transamination à partir de l’aspartase.
- Acide aspartique.
- Oxaloacétate.
- Acide glutamique.
- Alpha cétoglutorate.
2) Régulations enzymatiques
BILAN ENERGETIQUE DU CK
- 1 ATP.
- 3 NADH H+.
- 1 FADH2.
DANS LA CHAÎNE RESPIRATOIRE
- 1 ATP DU CK.
- 9 ATP DES 3 NADH H+.
- 2 ATP PAR LE 1 FADH2 = 12 ATP.