El ciclo del ácido cítrico también se conoce como el ciclo de los ácidos tricarboxilicos (ciclo TCA) o ciclo de Krebs, en honor de Hans Krebs, el bioquímico alemán que reunió las contribuciones acumuladas de muchos científicos y dilucidó los detalles del ciclo en el decenio de 1930. El ciclo de Krebs 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.  El ciclo de Krebs es parte de la vía catabólica que realiza la oxidación de glúcidos, ácidos 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.

Etapa Resumen Materiales

Productos Finales

El Ciclo de Krebs

Las Cuatro Etapas de la Respiración

Aeróbica

Finales

Glucólisis(en el citosol)

Serie de reacciones en la que la glucosa se degrada a piruvato, con una ganancia neta de dos moléculas de ATP, y transferencia de átomos de hidrógeno a moléculas portadoras.

Glucosa, ATO,

NAD+, P.

Piruvato, ATP,

NADH

Formación de Acetil-CoA (en las mitocondrias)

El piruvato se degrada y combina con la coenzima A, de modo que se forma el Acetil Co-A, con transferencia de átomos de hidrógeno a moléculas portadoras y liberación de CO2.

Piruvato, coenzima A, NAD+.

Acetil-Coa, CO2

Ciclo de Krebs o del ácido cítrico (en las mitocondrias)

Serie de reacciones en las que la porción de acetilo de la acetil-CoA se degrada a CO2; se transfieren átomos de hidrógeno a moléculas portadoras y se sintetiza ATP.

Acetil CoA, H2O,

NAD+, FAP,

ADP, P.

CO2, NADH, FADH2, ATP.

Transporte de electrones y quimiósmosis (en las mitocondrias)

Cadena de varias moléculas transportadoras de electrones, en la que éstos se transfieren a los largo de la cadena; la energía liberada se utiliza para generar un gradientes de protones; se sintetiza ATP al difundirse los protones a favor del gradientes, y el oxígeno es el aceptor final de los electrones.

NADH, FADH2,

O2, ADP, P.

ATP, H2O,

NAD+, FAD.

Procesos del Ciclo de Krebs

Comienza con el paso en la esquina superior derecha, donde la acetil- coenzima A se oxalacetato. Siguiendo los pasos del ciclo se observa que le entrada de un grupo acetilo, de dos carbonos, se equilibra con la liberación de dos moléculas de C02. Los electrones se transfieren a NAD* o FAD, de lo que resultan NADH y FADH2, respectivamente, y se forma ATP por fosforilación a nivel del sustrato.

Proceso N° 1

Se rompe el enlace inestable que une el grupo acetilo con coenzima A.

Dicho grupo, de dos carbonos, se une a la molécula de oxalacetato, de cuatro carbonos, con lo que se formas citrato, una molécula de seis

carbonos con tres grupos carbono. La coenzima A queda libre para combinarse con otro grupo de dos carbonos y repetir el proceso.

Proceso N° 2Los átomos de citrato se transponen mediante dos reacciones preparatorias: en primer lugar se disocia una molécula de agua y luego se añade otra. Mediante estas reacciones el citrato se convierte en su isómero, el isocitrato.

Proceso N° 3El isocitrato experimenta deshidrogenación y descarboxilación, con lo que se genera cetoglutarato, un compuesto de cinco carbonos.

Proceso N° 4A continuación, el cetoglutarato experimenta descarboxilación y deshidrogenación, con lo que se forma succinil-coenzima A, de cuatro carbonos. Esta reaccione está catalizada por un complejo multienzimático similar al que participa en la conversión de piruvato en acetil- CoA.

Proceso N° 5La succinil –CoA se convierte en succinato, y se produce fosforilación a nivel del sustrato. El enlace que una la coenzima A con el succinato (-S) es inestable. El desdoblamiento de la succinil- coenzima A está acoplado a la fosforilación de GDP para formar GTP, un compuesto similar al ATP. El GTP transfiere su fosfato a ADP. Formándose ATP.

Proceso N°6El succinato se oxida cuando dos de sus átomos de hidrógeno se transfieren al FAD, con formación de FADH2. El compuesto resultante es el fumarato.

Proceso N°7Con la adición de agua, el fumarato se convierte en malato.

Proceso N°8El malato se deshidrogena, formando oxalacetato. Los dos átomos de hidrógeno extraídos se transfieren al NAD+. En este punto, el oxalacetato puede combinarse con otra molécula de acetil-coenzima A, con lo que se comienza un nuevo ciclo.

La respiración aeróbica de una molécula de glucosa genera un máxima de 36 a 38 moléculas de ATP

A continuación se analiza en qué puntos de la respiración aerobia se captura energía biológicamente útil, además de calcular el rendimiento energético total que resulta de la oxidación completa de la glucosa. En la Figura se resumen los cálculos respectivos.

En la glucólisis, la glucosa se activa por la adición de fosfatos procedentes de dos moléculas de ATP y se convierte al final en 2 piruvatos + 2 NADH +4 ATP, con la' generación neta de dos moléculas de ATP.

Las dos moléculas de piruvato se metabolizan a 2 acetil-CoA + 2 CO2 + 2 NADH.

En el ciclo de Krebs, las dos moléculas de acetil-CoA Se transforman en 4 CO2 + 6 NADH + 2 FADH + 2 ATP.

La oxidación del NADH en la cadena de transporte de electrones genera hasta tres moléculas de ATP por cada una de NADH, de modo que las diez moléculas totales de NADH pueden producir hasta 50 de ATP. Sin embargo, las dos moléculas de NADH provenientes de la glucólisis originan, cada una, dos o tres de ATP. Esto se debe a que determinados tipos de células eucariontes deben gastar energía para desplazar el NADH producido en la glucólisis a través de la membrana mitocondrial (lo que se analizará en breve). Las células procariontes carecen de mitocondrias, de modo que no necesitan trasladar las moléculas de NADH. Por este motivo, las bacterias son capaces de generar tres ATP por cada NADH, incluso los producidos durante la glucólisis. Así, el número máximo de moléculas de ATP formadas utilizando la energía del NADH es de 28a 30.La oxidación de cada molécula de FADH2 genera dos de ATP (recuérdese que los electrones de FADH2 se incorporan a la cadena de transporte electrónico en un lugar diferente a los procedentes del NADH), de manera que las dos moléculas de FADH2 producidas en el ciclo del ácido cítrico dan origen a cuatro de ATP. Sí se suman todas las moléculas de ATP producidas (dos en la glucólisis, dos en el ciclo de Krebs y de 32 a 34 en el transporte de electrones y la quimiósmosis), puede verse que el metabolismo aerobio completo de una molécula de glucosa produce como máximo de 36 a 38 ATP. La mayor parte del ATP se genera por fosforilación oxidativa, en la que participan la cadena de transporte de electrones y la quimiósmosis. Sólo se forman cuatro ATP por fosforilación a nivel del sustrato en la glucólisis y el ciclo del ácido cítrico.

Importancia del ciclo de KrebsEn vital en el ser humano ya que se el organismo necesita energía pata todo los procesos que este ejecutará, desde la respiración y la circulación, para la ejecución y levantamiento de pesas. El cuerpo produce energía a través de procesos químicos que tienen lugar dentro de nuestras células. Se trata de metabolismo. De acuerdo con la “Digital Atlas de anatomía del Anatographica humana” el metabolismo es la suma de todos los procesos físicos y químicos que se producen en el cuerpo, construyendo o romper las sustancias. Metabolismo utiliza diferentes rutas metabólicas, incluyendo el ciclo de Krebs, para la producción de energía. El cuerpo utiliza tres rutas metabólicas principales, la vía de la ATP/CP, ruta glucolitica y el ciclo de Krebs. Sin este proceso nuestro cuerpo no podría moverse, tener la fuerza necesaria, en pocas palabras no tendríamos la capacidad física que requiere el deportista en la actividad física.

Bibliografía http://guidewhois.com/2011/02/metabolismo-

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alimentacion-post-entrenamiento-la-importancia-de-glucogeno-para-la-resintesis-de-atp-antes-durante-y-despues-de-la-actividad-fisica/

http://www.masmusculo.com.es/multimedia/la-importancia-del-ciclo-de-krebs/