Funciones del ciclo de Krebs en el metabolismo celular

Resumen

El documento explica la glucólisis y las fermentaciones como vías para obtener energía sin oxígeno, y compara el balance energético de la degradación de la glucosa por vía aerobia y anaerobia. Después describe por qué el ácido pirúvico se transforma en acetil-CoA antes de entrar al ciclo de Krebs, cuál es la función de este ciclo en la respiración oxidativa y cómo se transfieren los electrones del NADH al O2 en la cadena respiratoria.

Puntos clave

La glucólisis ocurre en el citosol, con 10 reacciones que producen 2 piruvatos, 2 ATP y 2 NADH a partir de una glucosa.
La degradación aerobia de la glucosa produce 36-38 ATP según la lanzadera utilizada (glicerol-fosfato o malato-aspartato).
La vía anaerobia de la glucosa produce 2 ATP, y la fermentación láctica reduce el piruvato a ácido láctico con la enzima lactato deshidrogenasa.
El piruvato se convierte en acetil-CoA dentro de la mitocondria mediante el complejo piruvato deshidrogenasa, con producción de NADH.
En cada vuelta del ciclo de Krebs se incorpora una molécula de acetil-CoA y se obtienen 2 CO2, 3 NADH, 1 FADH2 y 1 GTP equivalente a ATP.
La transferencia de electrones del NADH al O2 ocurre en la membrana interna mitocondrial mediante los complejos I, III y IV, acoplada a la fosforilación oxidativa por la ATP sintetasa.

Ponte a prueba

CATABOLISMO DE GLÚCIDOS

Describa el proceso metabólico que utilizan Las células para obtener energía en ausencia de O2.

El proceso metabólico que utilizan las células Para obtener energía en ausencia de O2 es la glucólisis. La glucólisis es una Ruta que ocurre en el citosol, consistente en una secuencia de 10 reacciones Metabólicas, en las que, a partir de una molécula de glucosa, se obtienen 2 de Piruvato, 2 ATP y 2 NADH, mediante fosforilaciones a nivel de sustrato.

Indique Cuál es el balance energético final de la degradación de la Glucosa:

a)Por vía aerobia: El producto final por vía Aerobia es de 36-38 ATP, dependiendo de la "lanzadera" que se utilice, Si la lanzadera es glicerol-fosfato sería 36 ATP y si es malato-aspartato se Produce 38 ATP.

b)Por vía anaerobia. El producto final Por vía anaerobia es de 2 ATP.

Explique qué son las fermentaciones y exponga Un tipo concreto de fermentación.

La fermentación es una ruta metabólica que ocurre En el citosol, mediante la que las células obtienen energía en condiciones Anaeróbicas (el aceptor final de electrones es un compuesto orgánico y no el O2), por oxidación parcial de compuestos orgánicos (sobre todo glúcidos).
Un tipo de fermentación sería la fermentación láctica donde el piruvato se Reduce hasta ácido láctico, al aceptar los electrones del NADH producido en la Glucólisis; es una reacción catalizada por la enzima "Lactato Deshidrogenasa"

¿El Ácido pirúvico ingresa directamente en el ciclo de Krebs? Razona la respuesta.

Al ciclo de Krebs no se incorpora ácido pirúvico, Sino acetilCoA. El pirúvico, que procede del citoplasma, penetra en la Mitocondria, donde es transformado en acético por la acción de un complejo Enzimático llamado piruvato deshidrogenasa. El acetato activado por la coenzima A se une al oxalacetato, formando ácido cítrico. En este proceso de descarboxilación Se obtiene una moléula de NADH por cada ác. Pirúvico.

¿Cuál Es el papel del ciclo de Krebs en el metabolismo celular?

El ciclo de Krebs constituye una etapa de la Respiración oxidativa y tiene lugar en la matriz mitocondrial. Consiste en la Oxidación completa a CO2 de moléculas de acetil-CoA, que se incorporan a un Ciclo de reacciones. En cada vuelta del ciclo de Krebs, se incorpora una Molécula de acetil-CoA, y salen de él: Dos moléculas de CO2. Cuatro moléculas De coenzimas reducidas (3NADH y 1 FADH2). Una molécula de GTP equivalente a ATP. El acetil-CoA que se incorpora al ciclo y es oxidado a CO2 procede de la Degradación de los principios inmediatos, principalmente de ácidos grasos y de Azúcares. De todo ello, podemos concluir que el ciclo de Krebs es la vía metabólica En la que termina la degradación total de la materia orgánica y se transforma En inorgánica. Además, estas oxidaciones proporcionan energía (ATP) que se Obtiene, bien directamente en este ciclo (sólo 1 ATP), o bien reoxidando los Coenzimas reducidos en la cadena de transporte de electrones, localizada en la Membrana mitocondrial interna

¿Cómo Ocurre la transferencia de electrones desde el NADH al O2? Explícalo ayudándote De un esquema.

La transferencia de electrones desde el NADH al O2 Es un proceso complejo que desprende gran cantidad de energía libre. Si esta Oxidación se produjera en un solo paso, se produciría gran cantidad de calor, Lo que supondría la incompatibilidad con las condiciones celulares. El proceso Transcurre en la membrana interna de la mitocondria, en la cadena Transportadora de electrones y de una forma suave a través de pequeños cambios De energía, lo que la hace más aprovechable. Los electrones fluyen desde el NADH hasta el oxígeno por medio de un gran número de proteínas transportadoras Y coenzimas reunidos en tres grandes complejos: Complejo I: NADH-Q reductasa. Complejo III: citocromo-reductasa. Complejo IV:citocromo oxidasa. El FADH2 cede Sus electrones a través del succinato-Q reductasa o Complejo II. A este Transporte de electrones se le acopla un proceso de fosforilación oxidativa. Gracias a la ezima ATP sintetasa se produce energía en forma de ATP:

Preguntas frecuentes

¿Por qué el ácido pirúvico no entra directamente en el ciclo de Krebs?

El piruvato del citoplasma penetra en la mitocondria y se transforma en acetil-CoA por el complejo piruvato deshidrogenasa. Es el acetil-CoA, y no el pirúvico, el que se une al oxalacetato para iniciar el ciclo. Este paso también genera una molécula de NADH por cada piruvato.

¿Qué produce una vuelta del ciclo de Krebs?

Por cada molécula de acetil-CoA se liberan dos moléculas de CO2, tres NADH, un FADH2 y una molécula de GTP equivalente a ATP. Las coenzimas reducidas ceden sus electrones a la cadena de transporte electrónico para producir más ATP.

¿Qué es una fermentación?

Es una ruta metabólica que ocurre en el citosol, por la que las células obtienen energía en condiciones anaeróbicas. El aceptor final de electrones es un compuesto orgánico y no el O2, y suele implicar la oxidación parcial de glúcidos.