El ciclo del ácido cítrico, también conocido como ciclo de Krebs, es una vía metabólica clave en la respiración celular de células aerobias y es esencial en la producción de energía. Este proceso tiene lugar en las mitocondrias y es un proceso complejo que involucra varias reacciones químicas para producir ATP, la forma de energía utilizada por las células para realizar todas las funciones vitales.
Datos clave del ciclo de Krebs
- El ciclo del ácido cítrico es una ruta metabólica que forma parte de la respiración celular en células aeróbicas.
- Se divide en tres etapas: la producción de acetil-CoA, el ciclo de Krebs y la fosforilación oxidativa.
- Cada vuelta del ciclo produce 3 moléculas de CO2 que se difunden fuera de la mitocondria.
- El ciclo del ácido cítrico es un proceso metabólico realizado por las mitocondrias de todas las células aeróbicas.
- Cada molécula de Acetil CoA oxidada en el Ciclo de Krebs genera 12 moléculas de ATP.
Para comprender cuántos ATP se producen al final del ciclo de Krebs, es necesario analizar cada una de las reacciones que tienen lugar en este proceso metabólico.
Etapas del ciclo de Krebs
El ciclo de Krebs consta de ocho reacciones químicas que tienen lugar en la matriz mitocondrial de las células eucariotas. Estas reacciones se llevan a cabo en secuencia y se regeneran continuamente, permitiendo que la célula produzca ATP de forma constante.
Producción de acetil-CoA
El ciclo de Krebs comienza con la descomposición de la glucosa, que forma piruvato. La descarboxilación oxidativa del piruvato forma acetil Coenzima A (acetil-CoA) catalizada por el complejo enzimático de la deshidrogenasa pirúvica. Cada molécula de glucosa vía glucólisis produce dos moléculas de piruvato que a su vez producen dos acetil-CoA. Por lo tanto, cada molécula de glucosa que entre en el ciclo de Krebs se producen 4 moléculas de dióxido de carbono, 2 de GTP, 6 de NADH, 6 de FADH2 y un total de 24 ATP.
Ciclo de Krebs
La segunda etapa del ciclo de Krebs es la propia ruta metabólica. Aquí, el acetil-CoA y el oxaloacetato se unen para formar citrato, una molécula de seis carbonos. Durante el ciclo del ácido cítrico, se liberan dos moléculas de dióxido de carbono y se generan tres moléculas de NADH, una de FADH2 y una de GTP.
En la primera reacción, la enzima citrato sintasa cataliza la unión del acetil-CoA y el oxaloacetato para formar citrato. En la siguiente reacción, el citrato se convierte en isocitrato mediante la enzima aconitasa. La tercera reacción tiene lugar entre el isocitrato y la enzima isocitrato deshidrogenasa, donde se oxida el isocitrato a α-cetoglutarato. En la siguiente reacción, el α-cetoglutarato se oxida a succinil-CoA por la enzima α-cetoglutarato deshidrogenasa.
La quinta reacción es la producción de succinato a partir de succinil-CoA catalizada por la enzima succinil-CoA sintetasa. La enzima succinato deshidrogenasa oxida el succinato a fumarato en la sexta reacción. La enzima fumarasa convierte el fumarato en malato en la séptima reacción. Por último, la enzima malato deshidrogenasa oxida el malato a oxaloacetato.
Fosforilación oxidativa
La última etapa del ciclo de Krebs es la fosforilación oxidativa, donde los electrones generados en el ciclo del ácido cítrico se utilizan para producir ATP. La energía almacenada por la transferencia de electrones se transforma mediante la reacción de fosforilación oxidativa en ATP. En cada ciclo de Krebs, se producen cuatro pares de electrones, que se transfieren a los complejos de la cadena de transporte de electrones.
¿Cuántos ATP se producen al final del ciclo de Krebs?
Cada molécula de Acetil CoA oxidada en el Ciclo de Krebs genera 12 moléculas de ATP. Cada NADH que se produce cuando se oxida el citrato origina 3 moléculas de ATP. Cada FADH2 genera 2 ATP. Por lo tanto, se producen 12 ATP por cada acetil-CoA que ingrese en el ciclo de Krebs.
Cabe destacar que varias enzimas del ciclo de Krebs son reguladas por retroalimentación negativa, por unión alostérica del ATP. El complejo de la piruvato deshidrogenasa sintetiza el acetil-CoA necesario para la primera reacción del ciclo a partir de piruvato. Las enzimas citrato sintasa, isocitrato deshidrogenasa y α-cetoglutarato deshidrogenasa son inhibidas por altas concentraciones de ATP.
En resumen, el ciclo del ácido cítrico es fundamental para la producción de ATP en las células aeróbicas y es un proceso complejo que involucra varias reacciones químicas para producir energía. Cada vuelta del ciclo produce tres moléculas de CO2 que se difunden fuera de la mitocondria. Cada molécula de Acetil CoA oxidada en el Ciclo de Krebs genera 12 moléculas de ATP. Por tanto, para saber cuántos ATP se producen al final del ciclo de Krebs, debemos recordar que depende del número de vueltas del ciclo y la cantidad de acetil-CoA presente.
Esperamos que este artículo te haya ayudado a entender mejor el proceso de producción de ATP en las células aeróbicas y la importancia del ciclo del ácido cítrico en este proceso.
