El ciclo de Krebs, ciclo del ácido cítrico o ciclo del ácido tricarboxílico es la segunda etapa de la respiración celular. Este ciclo es catalizado por distintas enzimas y lleva su nombre en honor al científico británico Hans Krebs. Ya que fue él quien identificó la serie de pasos involucrados en el ciclo del ácido tricarboxílico.
Índice
¿Qué es el ciclo de Krebs?
La energía útil que hay en las grasas, carbohidratos y proteínas que ingerimos, es liberada principalmente a través de este ciclo. Pero a pesar de que el ciclo del ácido cítrico no usa oxígeno de forma directa, funciona solo cuando hay oxígeno presente.
¿Cómo y dónde ocurre el ciclo de Krebs?
La primera fase de la respiración celular o glucólisis, ocurre en el citosol del citoplastma de la célula. Sin embargo, el ciclo de Krebs ocurre en la matriz de las mitocondrias celulares.
Antes del comienzo del ciclo del ácido cítrico, el ácido piruvórico que fue formado en la glucólisis, pasa por la membrana mitocondrial y es usado para formar coenzima acetil A (acetil CoA). Esta coenzima es usada en el primer paso del ciclo de Krebs, cada paso es catalizado por una enzima distinta.
El ciclo de Krebs ocurre en la matriz de las mitocondrias.
Pasos del ciclo del ácido cítrico
Paso 1: Ácido Cítrico
El grupo acetilo de dos carbonos de acetil CoA es agregado al oxaloacetato de cuatro carbonos para formar citrato de seis carbonos. El ácido formado es ácido cítrico y de ahí el nombre de este ciclo. Luego, el oxaloacetato se regenera al terminar el ciclo para que pueda continuar.
Paso 2: Aconitasa
El citrato pierde una molécula de agua y otra es agregada. En este proceso, el ácido cítrico es convertido en su isómero isocitrato.
Paso 3: Isocitrato deshidrogenasa
El isocitrato pierde una molécula de dióxido de carbono (CO2). Pero también se oxida para formar el alfa cetoglutarato de cinco carbonos. Por otro lado, la nicotinamida adenina dinucleótido (NAD+) es reducida a NADH + H + durante el proceso.
Paso 4: Alfa cetoglutarato deshidrogenasa
En este paso, el alfa cetoglutarato deshidrogenasa se convierte en 4-carbon succinil CoA. Es eliminada una molécula de CO2 y NAD+ y se reduce a NADH + H + durante el proceso.
Paso 5: Succinil-CoA sintetasa
El acetil CoA se elimina de la molécula succinil CoA y es reemplazada por un grupo fosfato. Más tarde, el grupo fosfato es eliminado y se une al difosfato de guanosina, para así formar el trifosfato de guanosina. Este trifosfato es una molécula capaz de producir energía y es utilizada para generar ATP al donar un grupo fosfato de ADP. El producto final de la eliminación de CoA es succinato.
Mientras el ciclo de Krebs ocurre en las mitocondrias de las células eucariotas. En el caso de las procariotas, ocurre en el citoplastma.
Paso 6: Succinato deshidrogenasa
El succinato es oxidado y se forma fumarato. Al mismo tiempo, es reducido el dinucleótido de adenina de flavina (FAD) y forma FADH2 durante el proceso.
Paso 7: Fumarase
Es agregada una molécula de agua y los enlaces entre los carbonos de fumarato. Como resultado final se forma malato.
Paso 8: Malato deshidrogenasa
El malato es oxidado para formar oxaloacetato, el sustrato que da inicio al ciclo. Por otro lado, el NAD+ es reducido a NADH + H + en el proceso.
En conclusión
En las células eucariotas el ciclo de Krebs ocurre en la matriz de las mitocondrias, y en las procariotas ocurre en el citoplasma. Este ciclo es un circuito cerrado, y el último paso reforma la molécula necesaria para dar lugar al primer paso.