Ciclo de Krebs: Fases y Reacciones Bioquímicas Detalladas
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Fases del Ciclo de Krebs
1. Formación de citrato
El acetil-CoA procedente de la oxidación parcial de la glucosa, de los ácidos grasos y de los aminoácidos transfiere el grupo acetilo a una molécula de ácido oxaloacético para formar ácido cítrico, con lo que la molécula de coenzima A queda libre. Esta reacción es catalizada por la enzima citrato sintasa.
2. Isomerización del citrato
El ácido cítrico se transforma en ácido isocítrico en una reacción que supone la salida y la posterior entrada de una molécula de agua y la formación de un compuesto intermedio, el ácido cis-aconítico. Esta reacción es catalizada por la enzima aconitato hidrasa.
3. Descarboxilación oxidativa del isocitrato
El ácido isocítrico pierde una molécula de CO₂ y se oxida para formar ácido α-cetoglutárico. Es un proceso de descarboxilación oxidativa catalizado por la enzima isocitrato deshidrogenasa, cuya coenzima es el NAD+, que actúa como aceptor de electrones y se reduce a NADH + H+.
4. Oxidación del α-cetoglutarato
El ácido α-cetoglutárico se oxida por acción de la enzima α-cetoglutarato deshidrogenasa y libera una molécula de CO₂ para formar succinil-CoA. Esta reacción libera energía que se emplea para formar un enlace tioéster rico en energía con una molécula de coenzima A.
5. Formación de succinato
El succinil-CoA se rompe para formar ácido succínico y coenzima A. Esta reacción libera energía suficiente para sintetizar GTP a partir de GDP y ácido fosfórico. Es un proceso de fosforilación a nivel de sustrato que está catalizado por la enzima succinato tioquinasa.
6. Oxidación del succinato
El ácido succínico se oxida para formar ácido fumárico, por acción de la enzima succinato deshidrogenasa. Los electrones son recogidos por la coenzima FAD, que se reduce a FADH₂.
7. Hidratación del fumarato
El ácido fumárico se transforma en ácido málico. Es una reacción de hidratación catalizada por la enzima fumarasa, en la que se satura el enlace doble formado en la etapa anterior.
8. Regeneración del oxaloacetato
El ácido málico sufre una deshidrogenación que da lugar a la formación de ácido oxaloacético, con lo que se cierra el ciclo. Esta reacción está catalizada por la enzima malato deshidrogenasa, que utiliza como coenzima aceptor de electrones al NAD+, el cual se reduce para formar NADH + H+.