Como otros seres vivos, las células necesitan llevar a cabo un metabolismo para producir energía, uno de los cuales es a través de la respiración. La respiración celular puede ser aeróbica, lo que significa que implica la descomposición completa del sustrato en presencia de oxígeno. La respiración aeróbica tiene lugar en las mitocondrias de la célula y produce más energía. Una de las etapas de la respiración aeróbica es el ciclo de krebs. El ciclo de krebs fue descubierto por un médico y bioquímico alemán, Hans Adolf Krebs.
El ciclo de Krebs es una serie de reacciones químicas que ocurren en las células vivas para producir energía a partir de acetil co-A, que es un cambio del ácido pirúvico resultante de la glucólisis. Las etapas de la respiración aeróbica comienzan con la glucólisis, la descarboxilación oxidativa, el ciclo de Krebs y la transferencia de electrones.
En este artículo, discutiremos el proceso que tiene lugar en el ciclo de krebs.
La mayor parte de la energía que necesitan los seres vivos proviene del catabolismo o descomposición de la glucosa que se produce en las células. Al principio, la glucosa se someterá a un proceso de glucólisis que la convertirá en ácido pirúvico. Si no hay oxígeno, el ácido pirúvico se procesará mediante respiración anaeróbica para convertirse en ácido láctico o alcohol. Pero si hay oxígeno, el ácido pirúvico se procesará mediante respiración aeróbica para transformarse en energía, agua y dióxido de carbono.
(Lea también: Factores que afectan la evolución)
En el ciclo de krebs, hay dos etapas importantes, a saber, la descarboxilación oxidativa y el ciclo de krebs . La descarboxilación oxidativa se refiere al paso en la conversión del ácido pirúvico en acetil co-A. Además, el acetil co-A se llevará a la matriz mitocondrial para someterse al ciclo de krebs.
Descarboxilación oxidativa
En la etapa de descarboxilación oxidativa, el ácido pirúvico de la glucólisis se convierte en acetil co-A. Esta etapa se lleva a cabo mediante varias reacciones que son catalizadas por un complejo enzimático denominado piruvato deshidrogenasa. Esta enzima se encuentra en la mitocondria de las células eucariotas y en el citoplasma de las células procariotas.
La descarboxilación oxidativa comienza con la liberación del grupo carboxílico (-COO) del ácido pirúvico para convertirse en CO 2 . Luego, los dos átomos restantes de ácido pirúvico en forma de CH 3 COO - transferirán el exceso de electrones para convertirse en la molécula NAD + para formar NADH. La molécula de dos átomos de carbono se convertirá en acetato. Finalmente, la coenzima A o co-A se unirá al acetato para formar acetil coenzima A o acetil co-A.
Ciclo de Krebs
La molécula de acetil co-A luego entra en el ciclo de krebs para producir ATP, NADH, FADH 2 y CO 2 . Las etapas de este proceso formarán un círculo, por lo que se llamará ciclo.
Este ciclo comienza con el acetilco-A que se une al oxaloacetato para formar citrato. Esta reacción es catalizada por la enzima citrato sintasa. Luego, el citrato se convertirá en isocitrado por la enzima aconitasa. El isocitrato se procesa en alfa-cetoglutarato por la enzima isositrat deshidrogenasa. Esta reacción libera CO 2 y produce NADH.
Además, el alfa-cetoglutarato o α-cetoglutarato se convierte en succinil co-A por la enzima alfa cetoglutarato deshidrogenasa. Esta reacción también libera CO 2 y produce NADH. La succinil co-A luego se procesa en succinato por la enzima succinil co-A sintetasa. Este proceso genera GTP que luego se puede convertir en ATP.
Después de eso, el succinato del proceso anterior se convierte en fumarato por la enzima succinato deshidrogenasa y produce FADH 2 . El fumarato se convertirá en malato por la enzima fumarasa. Luego, el malato se procesa en oxalacetato por la enzima malato deshidrogenasa. Este proceso produce NADH.
Una molécula de acetil co-A que se procesa en el ciclo de krebs puede producir 1 ATP, 3 NADH, 1 FADH 2 y 2 CO 2 . Debido a que una molécula de glucosa se puede descomponer en dos acetilco-A, una molécula de glucosa puede producir 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH 2 y 4 CO 2 a través del ciclo de krebs. Las moléculas de NADH y FADH 2 luego entrarán en el proceso de transferencia de electrones para producir ATP.
