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Ciclo de Krebs


Esquema didáctico del ciclo del ácido cítrico.
El ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos)1 2 es unaruta metabólica, es decir, una sucesión de reacciones químicas, que forma parte de larespiración celular en todas las células aeróbicas. En células eucariotas se realiza en lamitocondria. En las procariotas, el ciclo de Krebs se realiza enel citoplasma, específicamente en el citosol.
En organismos aeróbicos, el ciclo de Krebs es parte de la vía catabólica que realiza la oxidación de glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos hasta producir CO2, liberando energía en forma utilizable (poder reductor y GTP).
El metabolismo oxidativo de glúcidos, grasas y proteínas frecuentemente se divide en tres etapas, de las cuales el ciclo de Krebssupone la segunda. En la primera etapa, los carbonos de estas macromoléculas dan lugar a moléculas de acetil-CoA de dos carbonos, e incluye las vías catabólicas de aminoácidos (p. ej. desaminación oxidativa), la beta oxidación de ácidos grasos y la glucólisis. La tercera etapa es la fosforilación oxidativa, en la cual el poder reductor (NADH yFADH2) generado se emplea para la síntesis de ATP segúnla teoría del acomplamiento quimiosmótico.
El ciclo de Krebs también proporciona precursores para muchas biomoléculas, como ciertos aminoácidos. Por ello se considera una vía anfibólica, es decir, catabólica y anabólica al mismo tiempo.
El Ciclo de Krebs fue descubierto por el alemán Hans Adolf Krebs, quien obtuvo el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1953, junto con Fritz Lipmann.Índice
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1 Reacciones del ciclo de Krebs
1.1 Visión simplificada y rendimiento del proceso
2 Regulación
3 Eficiencia
4 Evolución
5 Principales vías que convergen en el ciclo de Krebs
6 Véase también
7 Notas
8 Referencias
9 Enlaces externos
Reacciones del ciclo de Krebs[editar]
El ciclo de Krebs tiene lugar en la matriz mitocondrial en la célula eucariota


Ciclo de Krebs en lamatriz mitocondrial.
El acetil-CoA (Acetil Coenzima A) es el principal precursor del ciclo. El ácido cítrico (6 carbonos) o citrato se fusiona en cada ciclo por condensación de un acetil-CoA (2 carbonos) con una molécula de oxaloacetato (4 carbonos). El citrato produce en cada ciclo una molécula de oxaloacetato y dos CO2, por lo que el balance neto del ciclo es:
Acetil-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP+ Pi + 2 H2O → CoA-SH + 3 (NADH + H+) + FADH2+ GTP + 2 CO2
Los dos carbonos del Acetil-CoA son oxidados a CO2, y la energía que estaba acumulada es liberada en forma de energía química: GTP y poder reductor (electrones de alto potencial): NADH y FADH2. NADH y FADH2 son coenzimas (moléculas que se unen a enzimas) capaces de acumular la energía en forma de poder reductor para su conversión enenergía química en la fosforilación oxidativa.
El FADH2 de la succinato deshidrogenasa, al no poder desprenderse de la enzima, debe oxidarse nuevamente in situ. El FADH2 cede sus dos hidrógenos a la ubiquinona (coenzima Q), que se reduce a ubiquinol (QH2) y abandona la enzima.
Las reacciones son:
Molécula
Enzima
Tipo de reacción
Reactivos/
Coenzimas
Productos/
Coenzima
I. Citrato
1. AconitasaDeshidratación

H2O
II. cis-AconitatoNota 1
2. Aconitasa
Hidratación
H2O

III. Isocitrato
3. Isocitrato deshidrogenasa
Oxidación
NAD+
NADH + H+
IV. Oxalosuccinato
4. Isocitrato deshidrogenasa
Descarboxilación


V. α-cetoglutarato
5. α-cetoglutarato
deshidrogenasa
Descarboxilación oxidativa
NAD+ +
CoA-SH
NADH + H+
+ CO2
VI. Succinil-CoA
6. Succinil CoA sintetasaHidrólisis
GDP
+ Pi
GTP +
CoA-SH
VII. Succinato
7. Succinato deshidrogenasa
Oxidación
FAD
FADH2
VIII. Fumarato
8. Fumarato Hidratasa
Adición (H2O)
H2O

IX. L-Malato
9. Malato deshidrogenasa
Oxidación
NAD+
NADH + H+
X. Oxalacetato
10. Citrato sintasa
Condensación


Visión simplificada y rendimiento del proceso[editar]
El paso final es la oxidación del ciclo de Krebs,...