Esquema didactico del ciclo del acido ci PDF

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Esquema didáctico del ciclo del ácido cítrico. El ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos)1 2 es una ruta metabólica, es decir, una sucesión de reacciones químicas, que forma parte de la respiración celular en todas las células aeróbicas. En células eucariotas se realiza en la mitocondria. En las procariotas, el ciclo de Krebs se realiza en el citoplasma, específicamente en el citosol.

En organismos aeróbicos, el ciclo de Krebs es parte de la vía catabólica que realiza la oxidación de glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos hasta producir CO2, liberando energía en forma utilizable (poder reductor y GTP).

El metabolismo oxidativo de glúcidos, grasas y proteínas frecuentemente se divide en tres etapas, de las cuales el ciclo de Krebs supone la segunda. En la primera etapa, los carbonos de estas macromoléculas dan lugar a moléculas de acetil-CoA de dos carbonos, e incluye las vías catabólicas de aminoácidos (p. ej. desaminación oxidativa), la beta oxidación de ácidos grasos y la glucólisis. La tercera etapa es la fosforilación oxidativa, en la cual el poder reductor (NADH y FADH2) generado se emplea para la síntesis de ATP según la teoría del acomplamiento quimiosmótico.

El ciclo de Krebs también proporciona precursores para muchas biomoléculas, como ciertos aminoácidos. Por ello se considera una vía anfibólica, es decir, catabólica y anabólica al mismo tiempo.

El Ciclo de Krebs fue descubierto por el alemán Hans Adolf Krebs, quien obtuvo el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1953, junto con Fritz Lipmann.

Índice [ocultar] 1 Reacciones del ciclo de Krebs 1.1 Visión simplificada y rendimiento del proceso 2 Regulación 3 Eficiencia 4 Evolución 5 Principales vías que convergen en el ciclo de Krebs

6 Véase también 7 Notas 8 Referencias 9 Enlaces externos Reacciones del ciclo de Krebs[editar] El ciclo de Krebs tiene lugar en la matriz mitocondrial en la célula eucariota

Ciclo de Krebs en la matriz mitocondrial. El acetil-CoA (Acetil Coenzima A) es el principal precursor del ciclo. El ácido cítrico (6 carbonos) o citrato se obtiene en cada ciclo por condensación de un acetil-CoA (2 carbonos) con una molécula de oxaloacetato (4 carbonos). El citrato produce en cada ciclo una molécula de oxaloacetato y dos CO2, por lo que el balance neto del ciclo es:

Acetil-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2 H2O → CoA-SH + 3 (NADH + H+) + FADH2 + GTP + 2 CO2 Los dos carbonos del Acetil-CoA son oxidados a CO2, y la energía que estaba acumulada es liberada en forma de energía química: GTP y poder reductor (electrones de alto potencial): NADH y FADH2. NADH y FADH2 son coenzimas (moléculas que se unen a enzimas) capaces de acumular la energía en forma de poder reductor para su conversión en energía química en la fosforilación oxidativa.

El FADH2 de la succinato deshidrogenasa, al no poder desprenderse de la enzima, debe oxidarse nuevamente in situ. El FADH2 cede sus dos hidrógenos a la ubiquinona (coenzima Q), que se reduce a ubiquinol (QH2) y abandona la enzima.

Las reacciones son:

Molécula

Enzima Tipo de reacción

Coenzimas

Productos/

Reactivos/

Coenzima I. Citrato

1. Aconitasa

Deshidratación

II. cis-AconitatoNota 1 2. Aconitasa III. Isocitrato

H2O

Hidratación

3. Isocitrato deshidrogenasa

H2O

Oxidación

NAD+ NADH + H+

IV. Oxalosuccinato

4. Isocitrato deshidrogenasa

V. α-cetoglutarato

5. α-cetoglutarato

Descarboxilación

deshidrogenasaDescarboxilación oxidativa NAD+ + CoA-SH NADH + H+ + CO2 VI. Succinil-CoA 6. Succinil CoA sintetasa + Pi

Hidrólisis

GDP

Oxidación

FAD

GTP +

CoA-SH VII. Succinato 7. Succinato deshidrogenasa

FADH2

VIII. Fumarato 8. Fumarato Hidratasa Adición (H2O) H2O IX. L-Malato

9. Malato deshidrogenasa

X. Oxalacetato 10. Citrato sintasa

Oxidación

Condensación

Visión simplificada y rendimiento del proceso[editar]

glucoliss

NAD+ NADH + H+

La glucólisis, parte de la respiración celular, es una serie de reacciones que constituyen la primera fase de la mayoría del catabolismo de los hidratos de carbono, significando catabolismo, la ruptura de las moléculas más grandes en otras más pequeñas. La palabra glucólisis se deriva de dos palabras griegas, y significa ruptura de algo dulce. La glucólisis rompe la glucosa y forma piruvato, con la producción de dos moléculas de ATP. El producto final de la glucólisis, el piruvato, puede ser utilizado tanto en la respiración anaeróbica si no hay oxígeno disponible, o en la respiración aeróbica a través del ciclo TCA, que produce mucho más energía útil para la célula.

El siguiente esquema general de la glucólisis sigue la organización de Audesirk & Audesirk.

Una molécula de glucosa es activada por la adición de un fosfato del ATP de alta energía, formando glucosa-6-fosfato.

El reordenamiento de la molécula forma fructosa-6-fosfato.

Usando la energía disponible de una segunda molécula de ATP, se añade un segundo fosfato a la fructosa.

La fructosa-1,6-bifosfato se divide en dos moléculas de tres carbonos, teniendo cada uno un grupo fosfato unido. La dihidroxiacetona (DHAP) se reorganiza rápidamente para formar otra molécula de G3P, por lo que el resultado neto es de dos moléculas de G3P.

En las reacciones casi simultáneas, cada molécula de G3P gana un fósforo inorgánico al tiempo que contribuye con dos electrones y un ión de hidrógeno al NAD+ para formar moléculas portadora de energía NADH. Las moléculas resultantes tienen dos fosfatos de alta energía.

Dos moléculas de ADP de baja energía son elevadas a moléculas de ATP por fosfatos de los bifosfogliceratos. Esto recupera la energía invertida en la primera etapa de la glucólisis. El fósforo restante se traslada a la posición central.

El fosfato final se transfiere al ADP para formar ATP, y este paso representa en el proceso de la glucólisis en su conjunto, el rendimiento neto de 2 ATP....