Ciclo De Krebs


El ciclo de Krebs (conocido también como ciclo de los ácidos tricarboxílicos o ciclo del ácido cítrico) es un ciclo metabólico de importancia fundamental en todas las células que utilizan oxígeno durante el proceso de respiración celular. En estos organismos aeróbicos, el ciclo de Krebs es el anillo de conjunción de las rutas metabólicas responsables de la degradación y desasimilación delos carbohidratos, lasgrasas y las proteínas en anhídrido carbónico y agua, con la formación de energía química. 

El ciclo de Krebs es una ruta metabólica anfibólica, ya que participa tanto en procesos catabólicos como anabólicos. Este ciclo proporciona muchos precursores para la producción de algunos aminoácidos, como por ejemplo el cetoglutarato y el oxalacetato, así como otras moléculas fundamentalespara la célula. 

El ciclo toma su nombre en honor del científico anglo-alemán Hans Adolf Krebs, que propuso en 1937 los elementos clave de la ruta metabólica. Por este descubrimiento recibió en 1953 el Premio Nobel de Medicina. 
El ciclo de Krebs ocurre en las mitocondrias de las células eucariotas y en el citoplasma de las células procariotas. 

El catabolismo glucídico y lipídico (a través dela glucolisis y la beta oxidación), produce acetil-CoA, un grupo acetilo enlazado al coenzima A. El acetil-CoA constituye el principal sustrato del ciclo. Su entrada consiste en una condensación con oxalacetato, al generar citrato. Al término del ciclo mismo, los dos átomos de carbono introducidos por el acetil-CoA serán oxidados en dos moléculas de CO2, regenerando de nuevo oxalacetato capaz decondensar con acetil-CoA. La producción relevante desde el punto de vista energético, sin embargo, se produce a partir de una molécula de GTP (utilizada inmediatamente para regenerar una molécula de ATP), de tres moléculas de NADH y una de FADH2. 

Los cofactores reducidos, NADH y FADH2, se comportan como intermediarios óxido/reductores. Cuando están reducidos, son capaces de transportar electronesa energía relativamente alta (por ejemplo sustraída a los sustratos oxidados en la glucolisis o en el mismo ciclo de Krebs), hasta la cadena respiratoria mitocondrial. Cerca de tal cadena se reoxidan a NAD+ y a FAD, y ceden los electrones a la cadena misma, que será así capaz de regenerar moléculas de ADP y ATP. 

La reacción neta es la siguiente: 

Acetil-CoA + 3 NAD+ + FAD + ADP + Pi => CoA-SH+ 3 NADH + H+ + FADH2 + ATP + 2 CO2 

La energía que se saca de la ruptura completa de una molécula de glucosa pasa los tres estadios de la respiración celular (glucolisis, ciclo de Krebs y cadena de transporte de electrones), es idealmente de 36 moléculas de ATP. En realidad son 38 las moléculas netas de ATP que se producen, pero dos de ellas se consumen para transportar (mediante transporteactivo), desde el citoplasma a la matriz mitocondrial, las dos moléculas de NADH + H+ producidas en la glucolisis.





Sustrato
Coenzima
Enzima
Tipo de reacción
Inhibidor
Activador
Producto
1
Oxalacetato
Acetil-CoA, agua
Citrato sintasa
Condensación
Citrato, NADH, Succinil-CoA
-
Citrato
2a
Citrato
-
Aconitasa
Deshidratación
-
-
cis-Aconitato, acqua
2b
cis-Aconitato
Agua

Hidratación


Isocitrato
3aIsocitrato
NAD+
Isocitrato deshidrogenasa
Oxidación
NADH, ATP
Ca2+, ADP
Oxalsuccinato, NADH
3b
Ossalsuccinato
H+

Descarboxilación


α-cetoglutarato, CO2
4
α-Cetoglutarato
NAD+, CoA-SH
α-cetoglutarato deshidrogenasa
Descarboxilación oxidativa
NADH, Succinil-CoA
Ca2+
Succinil-CoA, NADH, CO2
5
Succinil-CoA
GDP, Fosfato
Succinil-CoA sintetasa
Trasferencia de fosfato
-
-
Succinato, GTP, CoA-SH
6Succinato
FAD
Succinato deshidrogenasa
Oxidación
-
-
Fumarato, FADH2
7
Fumarato
Agua
Fumarasa
Hidratación
-
-
L-Malato
8
L-Malato
NAD+
Malato deshidrogenasa
Oxidación
-
-
Oxalacetato, NADH




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