biología sin límites

objetivos de aprendizaje

enumere los pasos del ciclo de Krebs (o ácido cítrico)

conclusiones clave

puntos clave

• La molécula de cuatro carbonos, oxaloacetato, que comenzó el ciclo se regenera después de los ocho pasos del ciclo de ácido cítrico.,
• Los ocho pasos del ciclo del ácido cítrico son una serie de reacciones redox, deshidratación, hidratación y descarboxilación.
• cada vuelta del ciclo forma un GTP o ATP, así como tres moléculas de NADH y una molécula de FADH2, que se utilizarán en pasos posteriores de la respiración celular para producir ATP para la célula., ciclo de Krebs: una serie de reacciones enzimáticas que se produce en todos los organismos aeróbicos; implica el metabolismo oxidativo de las unidades acetil y sirve como la principal fuente de energía celular
• mitocondrias: en biología celular , una mitocondria (mitocondrias plurales) es un orgánulo cerrado por membrana, a menudo descrito como «plantas de energía celular» porque generan la mayor parte del ciclo de ácido cítrico (ciclo de Krebs)

  al igual que la conversión del piruvato a acetil CoA, el ciclo del ácido cítrico tiene lugar en la matriz de las mitocondrias., Casi todas las enzimas del ciclo del ácido cítrico son solubles, con la única excepción de la enzima Succinato deshidrogenasa, que está incrustada en la membrana interna de la mitocondria. A diferencia de la glucólisis, el ciclo del ácido cítrico es un ciclo cerrado: la última parte de la vía regenera el compuesto utilizado en el primer paso. Los ocho pasos del ciclo son una serie de reacciones redox, deshidratación, hidratación y descarboxilación que producen dos moléculas de dióxido de carbono, una GTP/ATP, y formas reducidas de NADH y FADH2., Esto se considera una vía aeróbica porque el NADH y el FADH2 producidos deben transferir sus electrones a la siguiente vía en el sistema, que utilizará oxígeno. Si esta transferencia no ocurre, los pasos de oxidación del ciclo del ácido cítrico tampoco ocurren. Tenga en cuenta que el ciclo del ácido cítrico produce muy poco ATP directamente y no consume oxígeno directamente.,

  

  El ciclo del ácido cítrico: En el ciclo del ácido cítrico, el grupo acetilo de la acetil CoA se adjunta a un cuatro de carbono molécula de oxalacetato para formar un seis-citrato de carbono de la molécula. A través de una serie de pasos, el citrato se oxida, Liberando dos moléculas de dióxido de carbono para cada grupo acetilo alimentado en el ciclo. En el proceso, tres moléculas de NAD + se reducen a NADH, una molécula de FAD se reduce a FADH2, y se produce un ATP o GTP (dependiendo del tipo de célula) (por fosforilación a nivel de sustrato)., Debido a que el producto final del ciclo del ácido cítrico es también el primer reactivo, el ciclo se ejecuta continuamente en presencia de suficientes reactivos.

  los Pasos en el Ciclo del Ácido Cítrico

  Paso 1. El primer paso es un paso de condensación, combinando el grupo acetil de dos carbonos (del acetil CoA) con una molécula de oxaloacetato de cuatro carbonos para formar una molécula de citrato de seis carbonos. El CoA se une a un grupo sulfhidrilo (- SH) y se difunde para eventualmente combinarse con otro grupo acetilo. Este paso es irreversible porque es altamente exergónico., La velocidad de esta reacción es controlada por retroalimentación negativa y la cantidad de ATP disponible. Si los niveles de ATP aumentan, la velocidad de esta reacción disminuye. Si el ATP es escaso, la tasa aumenta.

  Paso 2. El citrato pierde una molécula de agua y gana otra como el citrato se convierte en su isómero, isocitrato.

  pasos 3 y 4. En el paso tres, el isocitrato se oxida, produciendo una molécula de cinco carbonos, α-cetoglutarato, junto con una molécula de CO2 y dos electrones, que reducen el NAD+ a NADH., Este paso también está regulado por la retroalimentación negativa de ATP y NADH y por un efecto positivo de ADP. Los pasos tres y cuatro son los pasos de oxidación y descarboxilación, que liberan electrones que reducen el NAD + a NADH y liberan grupos carboxilos que forman moléculas de CO2. alfa-Cetoglutarato es el producto del paso tres, y un succinil grupo es el producto del paso cuatro. CoA se une la succinil grupo para formar succinil CoA. La enzima que cataliza el paso cuatro está regulada por la inhibición de retroalimentación de ATP, succinil CoA y NADH.

  paso 5., Un grupo fosfato es sustituido por la coenzima A, y se forma un enlace de alta energía. Esta energía se utiliza en la fosforilación a nivel de sustrato (durante la conversión del grupo succinilo a succinato) para formar trifosfato de guanina (GTP) o ATP. Hay dos formas de la enzima, llamadas isoenzimas, para este paso, dependiendo del tipo de tejido animal en el que se encuentran. Una forma se encuentra en los tejidos que utilizan grandes cantidades de ATP, como el corazón y el músculo esquelético. Esta forma produce ATP., La segunda forma de la enzima se encuentra en tejidos que tienen un alto número de vías anabólicas, como el hígado. Este formulario produce GTP. GTP es energéticamente equivalente al ATP; sin embargo, su uso es más restringido. En particular, la síntesis de proteínas utiliza principalmente GTP.

  Paso 6. El paso seis es un proceso de deshidratación que convierte el succinato en fumarato. Dos átomos de hidrógeno se transfieren al FAD, produciendo FADH2. La energía contenida en los electrones de estos átomos es insuficiente para reducir NAD+ pero adecuada para reducir FAD., A diferencia del NADH, este portador permanece unido a la enzima y transfiere los electrones a la cadena de transporte de electrones directamente. Este proceso es posible gracias a la localización de la enzima que cataliza este paso dentro de la membrana interna de la mitocondria.

  Paso 7. Se agrega agua al fumarato durante el paso siete, y se produce malato. El último paso en el ciclo del ácido cítrico regenera el oxaloacetato oxidando el malato. Se produce otra molécula de NADH.,

  productos del ciclo del ácido cítrico

  dos átomos de carbono entran en el ciclo del ácido cítrico de cada grupo acetilo, representando cuatro de los seis carbonos de una molécula de glucosa. Dos moléculas de dióxido de carbono se liberan en cada giro del ciclo; sin embargo, estas no necesariamente contienen los átomos de carbono añadidos más recientemente. Los dos átomos de carbono acetil eventualmente serán liberados en giros posteriores del ciclo; por lo tanto, los seis átomos de carbono de la molécula de glucosa original finalmente se incorporan al dióxido de carbono., Cada vuelta del ciclo forma tres moléculas de NADH y una molécula de FADH2. Estos portadores se conectarán con la última porción de la respiración aeróbica para producir moléculas de ATP. Un GTP o ATP también se hace en cada ciclo. Varios de los compuestos intermedios en el ciclo del ácido cítrico se pueden utilizar en la síntesis de aminoácidos no esenciales; por lo tanto, el ciclo es anfibólico (tanto catabólico como anabólico).