Les différentes étapes du cycle de KREBS
Condensation de l’AcétylCoA avec de l’acétate pour former le citrate. Cette réaction est
catalisée par la citrate synthase. Le carbone provenant du pyruvate se lie au groupement
carbonyle de l’oxalo acétate
Formation d’un intermédiaire transitoire. Induit un groupement transitoire, le citroïle
conenzymeA. Cet intermédiaire est formé sur le site actif de l’enzyme et subit
rapidement une hydrolyse pour fournir du coenzymeA libre et du citrate qui sont alors
libérés du site actif de l’enzyme. Ce composé intermédiaire n’est pas libéré, il reste lié au
site actif de l’enzyme. L’oxaloacétate se fixe en premier sur la citrate synthase et induit
un changement de conformation de cet enzyme qui révèle un site de liaison pour le
second substrat l’acétylCoA quand l’intermédiaire de la réaction, le citroïle CoA se forme
à la surface de l’enzyme, un autre changement de conformation permet le clivage de la
liaison thio-ester de cet intermédiaire. L’hydrolyse de cet intermédiaire thio-ester à
haute énergie rend cette réaction fortement exergonique (dG° lié à -32Kj/mol) qui est
irréversible dans les conditions physiologiques. Cette variation d’énergie libre fortement
négative est nécessaire au bon fonctionnement du cycle. En effet les concentrations
d’oxaloacétate reçus sont très faibles. Le CoA formé par cette réaction est recyclé pour
participer à la décarboxylation oxydative d’une nouvelle molécule de pyruvate par le
complexe de la pyruvate déshydrogénase.
Isomérisation en hydrocyclase
Est l’enzyme qui assure l’isomérisation réversible du citrate en isocitrate. Cette réaction
est réalisée en 2 étapes :
Formation d’un intermédiaire, le cis-aconitate qui ne se dissocie pas du site actif
de l’enzyme.
Il y a en premier une déshydratation du citrate suivi d’une hydratation du
Cis-aconitate.
Le mélange à l’équilibre contient moins de 10% d’isocitrate mais dans le cycle, la
réaction conduit à produire ce composé car il est utilisé rapidement par l’étape suivante
du cycle.
L’aconitase est un enzyme qui contient un centre Fer-Souffre, qui permet à la fois la
fixation du substrat et la catalyse des deux étapes de la réaction, c’est à dire l’élimination
puis l’addition d’une molécule d’eau. L’aconitase est la cible d’un poison d’origine
végétale, le fluoro acétate qui est utilisé comme raticide. Ce composé est le fluoro
acétate, il n’est pas toxique par lui même mais il est transformé par la citrate synthase en
fluoro-citrate qui inhibe l’aconitase, ceci bloque ainsi le fonctionnement du cycle de
KREBS.
Etape suivante est décarboxylation oxydative de l’isocitrate, c’est la première des 4
réactions du cycle de KREBS. Cette décarboxylation oxydative de l’isocitrate est
catalysée par l’isocitratedéshydrogénase.
Réaction en 2 étapes :
- Déshydrogénation de l’isocitrate.
- Formation de NADH et d’un composé intermédiaire l’oxalosuccinate. Cette
oxalosuccinate est un composé instable qui subit spontanément une
décarboxylation conduisant à la production d’α-cétoglutarate qui est le
produit final de cette réaction.
Il existe 2 formes différents d’isocitratedéshydrogénase, une utilise le NAD+ comme
coenzyme, et l’autre le NADP +. Les réactions catalysées par ces deux enzymes sont