Ciclo de Krebs: Etapas, Reacciones y Balance Energético

Ciclo de Krebs

El ciclo de Krebs, también conocido como el ciclo del ácido cítrico, es una ruta metabólica central en la respiración celular. Es una ruta anfibólica porque cumple funciones tanto catabólicas como anabólicas:

• Catabólica: Consiste en la degradación del acetil-coenzima A (acetil-CoA).
• Anabólica: Los compuestos intermediarios del ciclo sirven como precursores para diversos procesos de biosíntesis.

Etapas del Ciclo de Krebs

El ciclo de Krebs se divide en ocho etapas principales:

1. Formación de Ácido Cítrico
   
   • Reacción: Ácido oxalacético + Acetil-CoA → Ácido cítrico
   • Moléculas:
     • Entra: Acetil-CoA, H₂O
     • Sale: CoA
2. Isomerización del Ácido Cítrico a Ácido Isocítrico
   
   • Reacción: Ácido cítrico → Ácido isocítrico
   • Moléculas:
     • Entra: Ninguna
     • Sale: Ninguna
3. Oxidación del Ácido Isocítrico y Formación de Ácido Alfa-Cetoglutárico
   
   • Reacción: Ácido isocítrico → Ácido alfa-cetoglutárico
   • Moléculas:
     • Entra: NAD⁺
     • Sale: NADH + H⁺, CO₂
4. Oxidación del Ácido Alfa-Cetoglutárico y Formación de Succinil-CoA
   
   • Reacción: Ácido alfa-cetoglutárico → Succinil-CoA
   • Moléculas:
     • Entra: NAD⁺, CoA
     • Sale: NADH + H⁺, CO₂
5. Conversión de Succinil-CoA a Ácido Succínico
   
   • Reacción: Succinil-CoA → Ácido succínico
   • Moléculas:
     • Entra: GDP, P_i, H₂O
     • Sale: CoA, GTP
   • Nota: La energía liberada en la ruptura del enlace entre el ácido succínico y el CoA se utiliza para fosforilar el GDP a GTP. El GTP puede luego transferir su grupo fosfato al ADP para formar ATP.
6. Oxidación del Ácido Succínico a Ácido Fumárico
   
   • Reacción: Ácido succínico → Ácido fumárico
   • Moléculas:
     • Entra: FAD
     • Sale: FADH₂
7. Hidratación del Ácido Fumárico a Ácido Málico
   
   • Reacción: Ácido fumárico → Ácido málico
   • Moléculas:
     • Entra: H₂O
     • Sale: Ninguna
8. Oxidación del Ácido Málico a Ácido Oxalacético
   
   • Reacción: Ácido málico → Ácido oxalacético
   • Moléculas:
     • Entra: NAD⁺
     • Sale: NADH + H⁺

Balance Energético del Ciclo de Krebs

• Por cada molécula de glucosa se producen 2 moléculas de piruvato.
• Cada molécula de piruvato se convierte en 1 molécula de acetil-CoA (2 acetil-CoA por cada glucosa).
• Por cada molécula de acetil-CoA que entra en el ciclo de Krebs, se producen:
  • 3 moléculas de CO₂
  • 3 moléculas de NADH
  • 1 molécula de FADH₂
  • 1 molécula de ATP (o GTP)
• Por lo tanto, por cada molécula de glucosa, el ciclo de Krebs produce:
  • 6 moléculas de CO₂
  • 6 moléculas de NADH
  • 2 moléculas de FADH₂
  • 2 moléculas de ATP (o GTP)