Ciclo De Krebs

CICLO DE KREBS

En las células aerobias distintas vías catabólicas convergen en el ciclo de Krebs
El ciclo de Krebs (de los ácidos tricarboxílicos o del ácido cítrico) es una vía metabólica presente en todas las células aerobias, es decir, las que utilizan oxígeno como aceptor final de electrones en la respiración celular. En los organismos aerobios las rutas metabólicas responsables de ladegradación de los glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos convergen en el ciclo de Krebs, que a su vez aporta poder reductor a la cadena respiratoria y libera CO2.El piruvato genera la principal molécula abastecedora del ciclo: la acetil coenzima A.
• La reacción de oxidación - decarboxilación del piruvato es el nexo entre la glucólisis y el ciclo de Krebs. Esta reacción irreversible es catalizadapor un complejo enzimático (piruvato deshidrogenasa) localizado en la matriz mitocondrial de eucariotas, y en el citosol de procariotas.
• El piruvato pierde el grupo carboxilo como CO2, y los dos carbonos restantes unidos a la CoA conforman la acetil-CoA. En la reacción se reduce un NAD a NADH.H que a su vez cede los H a los otros transportadores de cadena respiratoria, con la consecuenteformación de 3 ATP.
Las reacciones del ciclo:
• Reacción 1: condensación del oxalacetato con la acetil CoA
La enzima citrato sintasa condensa a la acetil-CoA (2C) con el oxalacetato (4C) para dar una molécula de citrato (6C). Como consecuencia de esta condensación se libera la coenzima A (HSCoA). La reacción es fuertemente exergónica: es irreversible.
• Reacción 2: isomerización del citrato aisocitrato
La isomerización del citrato en isocitrato ocurre por dos reacciones, que se resumen en una.
• Reacción 3: oxidación y decarboxilación del isocitrato
El isocitrato es sustrato de la isocitrato deshidrogenasa, enzima que tiene como cofactor un NAD, que forma parte de la cadena respiratoria. En la reacción 3 se resumen dos reacciones a partir de las cuales el isocitrato formaα-cetoglutarato (5C). Para lograr ese producto ocurre una decarboxilación, es decir la liberación de una molécula de CO2, y la reducción de un NAD que permite la formación de 3 ATP.
• Reacción 4: el α-cetoglutarato se transforma en succinil-CoA
Este paso implica la segunda decarboxilación oxidativa, catalizada por la α-cetoglutarato deshidrogenasa, que lleva a la formación de succinil-CoA (4C). ElNAD es la coenzima de la deshidrogenasa, de manera que se formarán 3 ATP como consecuencia de la actividad de cadena respiratoria.
• Reacción 5: la succinil-CoA rinde succinato y GTP
La succinil-CoA, es un tioéster de alta energía con un ∆G°′ de hidrólisis de -33.5 KJ.mol
-1 aproximadamente. La energía liberada por la ruptura de ese enlace se utiliza para generar un enlace fosfoanhidro entre unfosfato y un GDP para dar 1GTP por fosforilación a nivel de sustrato.
• Reacción 6: el succinato se transforma en fumarato
El succinato es oxidado a fumarato por la succinado deshidrogenasa, enzima que tiene como cofactor al FAD: se producen 2ATP en la cadena respiratoria. La enzima usa FAD porque la energía asociada a la reacción no es suficiente para reducir al NAD. En la reacción se liberaHSCoA.
• Reacción 7: el fumarato se hidrata y genera malato
La fumarasa cataliza la adición de agua, es decir la hidratación del fumarato. El producto de la reacción es el malato.
• Reacción 8: el malato se oxida a oxalacetato
Dada la naturaleza cíclica de la vía, las reacciones en su conjunto conducen a la regeneración del oxalacetato. La malato deshidrogenasa cataliza la oxidación delmalato a oxalacetato, con la reducción de un NAD: se forman 3 ATP en la cadena respiratoria.
Regulación del Ciclo de Krebs
La regulación del ciclo hace posible la producción de moléculas de acuerdo a las necesidades celulares, y asegura que no ocurra sobre o sub producción en un momento dado. La regulación del ciclo se da en diferentes puntos, porque puede alimentarse o ser abastecido a...