Ciclo de Krebs

El Ciclo de Krebs

• El ciclo de Krebs, también conocido como el ciclo del ácido cítrico, es una secuencia de reacciones enzimáticas que oxidan los dos átomos de carbono de una molécula de acetil-CoA hasta producir CO2.
• La reacción es un proceso anfibólico, lo que significa que puede ser tanto catabólica (destruyendo moléculas para obtener energía) como anabólica (construyendo moléculas).
• El ciclo de Krebs es un proceso central del metabolismo celular, que implica la transformación de una molécula de acetil-CoA en CO2.
• Se genera una gran cantidad de energía en forma de GTP, NADH + H+ y FADH2.
• Las reacciones del ciclo de Krebs tienen un gran impacto en el metabolismo, siendo claves para la producción de energía a partir de la degradación de carbohidratos, lípidos y proteínas.

Etapas Claves del Ciclo de Krebs

• Condensación: La acetil-CoA (2 carbonos) se combina con oxalacetato (4 carbonos) para producir citrato (6 carbonos) catalizado por la citrato sintasa.
• Transformación: El citrato se transforma en isocitrato en dos pasos: deshidratación e hidratación, esto sucede gracias a la aconitasa.
• Primera Descarboxilación Oxidativa: El isocitrato (6 carbonos) se convierte en α-cetoglutarato (5 carbonos) con la reducción de NAD a NADH + H+ y la liberación de CO2 mediante la isocitrato deshidrogenasa, esta reacción es irreversible.
• Segunda Descarboxilación Oxidativa: El α-cetoglutarato (5 carbonos) se transforma en succinil-CoA (4 carbonos), se genera NADH + H+ y otra molécula de CO2, catalizado por el complejo multienzimático α-cetoglutarato deshidrogenasa.
• Fosforilación a Nivel de Sustrato: La ruptura del enlace de alta energía en el succinil-CoA produce GTP a partir de GDP y Pi mediante la succinil-CoA sintetasa, liberando succinato y coenzima A libre.
• Oxidación: El succinato se oxida a fumarato mediante la succinato deshidrogenasa, produciendo FADH2.
• Hidratación: El doble enlace en el fumarato se hidrata para formar L-malato, esta reacción es catalizada por la fumarasa.
• Oxidación Final: El L-malato se oxida a oxalacetato mediante la malato deshidrogenasa, produciendo NADH + H+ y regenerando el oxalacetato para el ciclo.

Balance de la Oxidación

• Para cada molécula de acetil-CoA que entra al ciclo de Krebs se producen:

  • 3 moléculas de NADH + H+
  • 1 molécula de FADH2
  • 1 molécula de GTP

• La estereoespecificidad influye en la acción catalítica de las enzimas.

• El NADH+H y el FADH2 se reoxidan rápidamente en la cadena de transporte electrónico y la fosforilación oxidativa, utilizando oxígeno como aceptor final de electrones.

• El GTP se puede usar como fuente de energía o para sintetizar ATP.

• La oxidación completa de los grupos acetilo se puede representar con la siguiente ecuación:

  Acetil-CoA + 3 NAD + FAD + GDP + Pi + 2 H2O → 2 CO2 + 3 NADH + 3 H+ + FADH2 + GTP + CoA-SH

Importancia del Ciclo de Krebs

• El ciclo de Krebs es fundamental para la producción de energía en la célula.
• Es un proceso de gran importancia para el metabolismo energético que permite la completa oxidación de moléculas orgánicas, obteniendo la máxima cantidad de energía disponible.
• Se utiliza para generar precursores para la biosíntesis de moléculas esenciales como aminoácidos, lípidos y azúcares.

Explora el ciclo de Krebs, un proceso central del metabolismo celular. Comprende cómo la acetil-CoA se convierte en CO2 a través de diversas reacciones enzimáticas que generan energía. Descubre las etapas clave y la importancia de este ciclo en la obtención de energía a partir de carbohidratos, lípidos y proteínas.