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El piruvato obtenido en la glucólisis pasa, por transporte facilitado, a la matriz mitocondrial, donde se convierte en acetil-CoA mediante un proceso de oxidación y descarboxilación, en el que interviene el complejo multienzmático deshidrogenasa.
El grupo carboxilo se desprende formando CO2, y queda un grupo acetilo de carbonos que se une al a C o A y se oxida,al tiempo que el NAD+ se reduce a NADH + H+.
Esta reacción es irreversible y dirige al piruvato hacia su oxidación en el ciclo del Krebs.
Este ciclo, consiste en una secuencia de reacciones a través de las cuales se lleva a cabo la oxidación final y total de la mayoría de los combustibles metabólicos. Se inicia con la incorporación al ciclo del acetil-CoA procedente de la glucosa (o, en otroscasos, de ácidos grasos o aminoácidos). También se denominaciclo del ácido cítrico o de los ácidos tricarboxílicos porque interviene el ácido cítrico (citrato en su forma aniónica) que posee tres grupos carboxilo (-COOH).
Este ciclo se considera el centro del metabolismo aerobio, en el que confluyen la mayoría de los procesos catabólicos e, incluso, algunas vías anabólicas (por eso se dice que esuna ruta anfibólica). Tiene lugar en la matriz mitocondrial, donde se encuentran las enzimas necesarias para cada paso.
El acetil-CoA se incorpora al ciclo de Krebs y se producen 8 reacciones:
1. El grupo acetilo del acetil-CoA se condensa con el oxalacetato formando citrato, una molécula de 3 gruposcarboxilos y 6 carbonos.
2. El citrato se isomeriza a isocitrato que es más fácilmenteoxidable.
3. Por descarboxilación oxidativa el isocitrato se convierte en α-cetoglutarato. En esta reacción se desprendeCO2 y se forma NADH + H+.
4. De nuevo tiene lugar una descarboxilación oxidativa en la que el α-cetoglutarato pasa a succinil-CoA. También aquí se desprende CO2 y se forma NADH + H+.
5. El succinil-CoA pierde la CoA y pasa a succinato, liberando la energía suficiente como para quese forme GTP mediante un proceso de fosforilación a partir del sustrato.
6. El succinato se oxida a fumarato, mediante una reacción acoplada en la que la coenzima FAD se reduce a FADH2.
7. Por hidratación del doble enlace del fumarato se forma malato.
8. A partir del malato se regenera el oxalacetato con el que se iniciaba el ciclo. La oxidación del malato se acopla a la formación de otramolécula de NADH + H+.
En resumen, la reacción global del ciclo de Krebs es la siguiente:
Acetil-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + H2O 2 CO2 + CoA-SH + 3 (NADH + H+) + FADH2 + GTP
En cada vuelta del ciclo:
- Entra un grupo acetilo (dos átomos de carbono) que es oxidado completamente (por lo que salen del ciclo otros dos carbonos en forma de CO2).
- Tres moléculas de NAD+ son reducidasa NADH + H+.
- Una molécula de FAD es reducida a FADH2.
- Se forma una molécula de GTP equivalente al ATP.
A continuación, el NADH + H+ y el FADH2 se oxidan mediante la cadena de transporte electrónico mitocondrial generando ATP.
Esquema del ciclo de Krebs.
Ciclo del carbono
Ciclo del carbono.
El ciclo del carbono son las transformaciones químicas de compuestos quecontienen carbono en los intercambios entre biosfera, atmósfera, hidrosfera y litosfera. Es un ciclo de gran importancia para la supervivencia de los seres vivos en nuestro planeta, debido a que de él depende la producción de materia orgánica que es el alimento básico y fundamental de todo ser vivo.
El carbono es un componente esencial para los vegetales y animales. Interviene en la fotosíntesis bajo laforma de CO2 (dióxido de carbono) o de H2CO3 (ácido carbónico), tal como se encuentran en la atmósfera. Forma parte de compuestos como: la glucosa, carbohidrato fundamental para la realización de procesos como la respiración y la alimentación de los seres vivos, y del cual se derivan sucesivamente la mayoría de los demás alimentos.
La reserva fundamental de carbono, en moléculas de CO2 que...
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