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EL CICLO DE
KREBS
El Ciclo de Krebs fue descubierto el
por el alemán Hans Adolf Krebs
El ciclo de Krebs (también llamado
ciclo del ácido cítrico o ciclo de los
ácidos tricarboxílicos) es una ruta
metabólica, es decir, una sucesión de
reacciones químicas, que forma parte
de la respiración celular en todas las
células aeróbicas.
En células eucariotas se realiza en la
mitocondria. En las procariotas, el
ciclo de Krebs se realiza en el
citoplasma, específicamente en el
citosol.
En organismos aeróbicos, el ciclo de
Krebs es parte de la vía catabólica que
realiza la oxidación de glúcidos, ácidos
grasos y aminoácidos hasta producir
CO2, liberando energía en forma
utilizable (poder reductor y GTP).
 El metabolismo oxidativo de glúcidos, grasas y
proteínas frecuentemente se divide en tres
etapas, de las cuales, el ciclo de Krebs supone la
segunda. En la primera etapa, los carbonos de
estas macromoléculas dan lugar a moléculas de
acetil-CoA de dos carbonos, e incluye las vías
catabólicas de aminoácidos (p. ej. desaminación
oxidativa), la beta oxidación de ácidos grasos y la
glucólisis. La tercera etapa es la fosforilación
oxidativa, en la cual el poder reductor (NADH y
FADH2) generado se emplea para la síntesis de
ATP según la teoría del acoplamiento
quimiosmótico.
El ciclo de Krebs también
proporciona precursores para
muchas biomoléculas, como
ciertos aminoácidos. Por ello se
considera una vía anfibólica, es
decir, catabólica y anabólica al
mismo tiempo.
El ciclo de Krebs  (2)
 El ciclo de Krebs tiene lugar en la matriz
mitocondrial en eucariota
 El acetil-CoA (Acetil Coenzima A) es el principal
precursor del ciclo. El ácido cítrico (6 carbonos) o
citrato se fusiona en cada ciclo por condensación de
un acetil-CoA (2 carbonos) con una molécula de
oxaloacetato (4 carbonos). El citrato produce en
cada ciclo una molécula de oxaloacetato y dos CO2,
por lo que el balance neto del ciclo es:
Acetil-CoA + 3 NAD+ + FAD +
GDP + Pi + 2 H2O → CoA-SH
+ 3 (NADH + H+) + FADH2 +
GTP + 2 CO2
 Los dos carbonos del Acetil-CoA son oxidados a CO2,
y la energía que estaba acumulada es liberada en
forma de energía química: GTP y poder reductor
(electrones de alto potencial): NADH y FADH2.
NADH y FADH2 soncoenzimas (moléculas que se
unen a enzimas) capaces de acumular la energía en
forma de poder reductorpara su conversión en
energía química en la fosforilación oxidativa.
 El FADH2 de la succinato deshidrogenasa, al no
poder desprenderse de la enzima, debe oxidarse
nuevamente situ. El FADH2 cede sus dos hidrógenos
a la ubiquinona (coenzima Q), que se reduce a
ubiquinol (QH2) y abandona la enzima.
El ciclo de Krebs  (2)
Molécula Enzima Tipo de reacción Reactivos/
Coenzimas
Productos/
Coenzima
I. Citrato 1. Aconitasa Deshidratación H2O
II. cis-Aconitato 2. Aconitasa Hidratación H2O
III. Isocitrato 3. Isocitrato deshidrogenasa Oxidación NAD+ NADH + H+
IV. Oxalosuccinato 4. Isocitrato deshidrogenasa Descarboxilación
V. α-cetoglutarato
5. α-cetoglutarato
deshidrogenasa
Descarboxilación
oxidativa
NAD+ +
CoA-SH
NADH + H+
+ CO2
VI. Succinil-CoA 6. Succinil CoA sintetasa Hidrólisis
GDP
+ Pi
GTP +
CoA-SH
VII. Succinato 7. Succinato deshidrogenasa Oxidación FAD FADH2
VIII. Fumarato 8. Fumarato Hidratasa Adición (H2O) H2O
IX. L-Malato 9. Malato deshidrogenasa Oxidación NAD+ NADH + H+
X. Oxalacetato 10. Citrato sintasa Condensación

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El ciclo de Krebs (2)

  • 2. El Ciclo de Krebs fue descubierto el por el alemán Hans Adolf Krebs El ciclo de Krebs (también llamado ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos) es una ruta metabólica, es decir, una sucesión de reacciones químicas, que forma parte de la respiración celular en todas las células aeróbicas.
  • 3. En células eucariotas se realiza en la mitocondria. En las procariotas, el ciclo de Krebs se realiza en el citoplasma, específicamente en el citosol. En organismos aeróbicos, el ciclo de Krebs es parte de la vía catabólica que realiza la oxidación de glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos hasta producir CO2, liberando energía en forma utilizable (poder reductor y GTP).
  • 4.  El metabolismo oxidativo de glúcidos, grasas y proteínas frecuentemente se divide en tres etapas, de las cuales, el ciclo de Krebs supone la segunda. En la primera etapa, los carbonos de estas macromoléculas dan lugar a moléculas de acetil-CoA de dos carbonos, e incluye las vías catabólicas de aminoácidos (p. ej. desaminación oxidativa), la beta oxidación de ácidos grasos y la glucólisis. La tercera etapa es la fosforilación oxidativa, en la cual el poder reductor (NADH y FADH2) generado se emplea para la síntesis de ATP según la teoría del acoplamiento quimiosmótico.
  • 5. El ciclo de Krebs también proporciona precursores para muchas biomoléculas, como ciertos aminoácidos. Por ello se considera una vía anfibólica, es decir, catabólica y anabólica al mismo tiempo.
  • 7.  El ciclo de Krebs tiene lugar en la matriz mitocondrial en eucariota  El acetil-CoA (Acetil Coenzima A) es el principal precursor del ciclo. El ácido cítrico (6 carbonos) o citrato se fusiona en cada ciclo por condensación de un acetil-CoA (2 carbonos) con una molécula de oxaloacetato (4 carbonos). El citrato produce en cada ciclo una molécula de oxaloacetato y dos CO2, por lo que el balance neto del ciclo es:
  • 8. Acetil-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2 H2O → CoA-SH + 3 (NADH + H+) + FADH2 + GTP + 2 CO2
  • 9.  Los dos carbonos del Acetil-CoA son oxidados a CO2, y la energía que estaba acumulada es liberada en forma de energía química: GTP y poder reductor (electrones de alto potencial): NADH y FADH2. NADH y FADH2 soncoenzimas (moléculas que se unen a enzimas) capaces de acumular la energía en forma de poder reductorpara su conversión en energía química en la fosforilación oxidativa.  El FADH2 de la succinato deshidrogenasa, al no poder desprenderse de la enzima, debe oxidarse nuevamente situ. El FADH2 cede sus dos hidrógenos a la ubiquinona (coenzima Q), que se reduce a ubiquinol (QH2) y abandona la enzima.
  • 11. Molécula Enzima Tipo de reacción Reactivos/ Coenzimas Productos/ Coenzima I. Citrato 1. Aconitasa Deshidratación H2O II. cis-Aconitato 2. Aconitasa Hidratación H2O III. Isocitrato 3. Isocitrato deshidrogenasa Oxidación NAD+ NADH + H+ IV. Oxalosuccinato 4. Isocitrato deshidrogenasa Descarboxilación V. α-cetoglutarato 5. α-cetoglutarato deshidrogenasa Descarboxilación oxidativa NAD+ + CoA-SH NADH + H+ + CO2 VI. Succinil-CoA 6. Succinil CoA sintetasa Hidrólisis GDP + Pi GTP + CoA-SH VII. Succinato 7. Succinato deshidrogenasa Oxidación FAD FADH2 VIII. Fumarato 8. Fumarato Hidratasa Adición (H2O) H2O IX. L-Malato 9. Malato deshidrogenasa Oxidación NAD+ NADH + H+ X. Oxalacetato 10. Citrato sintasa Condensación