El ciclo de Krebs, también conocido como ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos, es una ruta metabólica presente en todas las células aerobias que utilizan oxígeno. Esta ruta forma parte de la respiración celular y se encarga de oxidar los hidratos de carbono, ácidos grasos y aminoácidos para producir CO2 y liberar energía utilizable en forma de poder reductor y GTP.
Historia del ciclo de Krebs
El ciclo de Krebs recibió su nombre en honor a su descubridor, Sir Hans Krebs, quien propuso los elementos clave de esta ruta en 193Krebs realizó observaciones en el consumo de oxígeno en el músculo pectoral de paloma, lo cual lo llevó a descubrir la existencia de una ruta cíclica de reacciones químicas. Estas observaciones sentaron las bases para el ciclo de Krebs tal como lo conocemos hoy en día.
Reacciones del ciclo de Krebs
El ciclo de Krebs tiene lugar en la matriz mitocondrial en las células eucariotas y en el citoplasma de las células procariotas. El acetil-CoA es el principal precursor del ciclo, el cual se condensa con una molécula de oxaloacetato para formar citrato. A través de una serie de reacciones, el citrato se convierte nuevamente en oxaloacetato, liberando CO2 en el proceso.
El ciclo de Krebs consume netamente 1 acetil-CoA y produce 2 COTambién consume 3 NAD+ y 1 FAD, produciendo 3 NADH + 3 H+ y 1 FADHEl rendimiento de un ciclo es de 1 GTP, 3 NADH, 1 FADH2 y 2 CO
Regulación del ciclo de Krebs
Muchas de las enzimas del ciclo de Krebs están reguladas por retroalimentación negativa, principalmente a través de la unión alostérica del ATP. El ATP es un producto del ciclo y actúa como indicador del nivel energético de la célula. Altas concentraciones de ATP inhiben enzimas como la piruvato deshidrogenasa, la citrato sintasa, la isocitrato deshidrogenasa y la α-cetoglutarato deshidrogenasa.
Principales vías que convergen en el ciclo de Krebs
El ciclo de Krebs es la segunda etapa del catabolismo de los carbohidratos. La glucólisis rompe la glucosa para producir piruvato, el cual se convierte en acetil-CoA antes de entrar en el ciclo de Krebs. En el catabolismo de las proteínas, los aminoácidos pueden ser degradados para producir energía en el ciclo de Krebs. En el catabolismo de los lípidos, los ácidos grasos son degradados en la matriz mitocondrial y pueden ingresar al ciclo de Krebs como acetil-CoA.
El ciclo de Krebs siempre es seguido por la fosforilación oxidativa, en la cual se extrae la energía de las moléculas de NADH y FADH2 generadas en el ciclo. Esta energía se utiliza para la síntesis de ATP a través de la cadena respiratoria y la enzima ATP sintetasa.
El ciclo de Krebs es una ruta metabólica fundamental en la respiración celular aerobia. A través de una serie de reacciones químicas, este ciclo oxida los hidratos de carbono, ácidos grasos y aminoácidos para producir CO2 y liberar energía utilizable. El ciclo de Krebs también proporciona precursores para la síntesis de biomoléculas y está regulado por diferentes mecanismos para mantener el equilibrio energético de la célula.