El ciclo de Krebs también se conoce como el ciclo de los ácidos tricarboxílicos y utiliza acetil coezima A como el metabolito de partida, que se obtiene por la acción de la piruvato deshidrogenasa en el piruvato producido por la glucólisis.
A partir del ciclo de krebs, se obtienen ATP y potencia reductora; el poder reductor se envía a la cadena respiratoria donde NADH y FADH2 se oxidan a NAD + y FAD respectivamente: el poder reductor se transfiere, a lo largo de la cadena respiratoria, a los sistemas de acoplamiento a partir de los cuales se produce más ATP.
El ciclo de Krebs es un punto neurálgico no solo para el metabolismo de la glucosa sino también para el metabolismo de los ácidos grasos y los aminoácidos, de hecho, el piruvato que se convierte en acetil coenzima A no proviene solo de la degradación de la glucosa: se obtiene, por ejemplo, , también de la transaminación de alanina (un aminoácido).
Alrededor del 80% de la acetil coenzima A que participa en el ciclo de Krebs proviene del metabolismo de los ácidos grasos.
La acetil coenzima A es un tioéster, por lo que tiene un alto contenido energético que es explotado por la citrato sintasa para formar un nuevo enlace carbono-carbono; La citrato sintasa es la primera enzima en el ciclo de Krebs.
El carbono metílico de la acetil coenzima A proporciona voluntariamente (para el tautomerismo) un protón (se convierte en un ion de carbono) y ataca el carbonalacoxalacetato: forma un tioéster con un alto contenido energético (la coenzima A del citrilo) a partir del cual, por hidrólisis, el citrato se obtiene y la coenzima A se reforma. La citrato sintasa es modulada negativamente por el producto, es decir citrato y ATP: si el citrato se acumula, esta etapa es más rápida que las otras, por lo que debe disminuir la velocidad (el citrato es un modulador negativo).
El ATP también influye en la acción de la citrato sintasa, ya que el ciclo reductor se obtiene del ciclo de Krebs, que luego se envía a la cadena respiratoria a partir de la cual se produce el ATP; si acumulas ATP significa que se produce más de lo que se necesita. Al ralentizar el ciclo de krebs (el ciclo se ralentiza si se ralentiza una de sus etapas), la producción de ATP también se ralentiza: la modulación negativa del ATP es una modulación de retroalimentación (la formación de uno de los productos finales se modula ajustando la velocidad de una etapa en el proceso).
En la segunda etapa del ciclo de Krebs, el citrato se convierte en isocitrato por acción de la enzima aconitasa ; el nombre de la enzima se deriva del hecho de que el citrato se deshidrata primero con la formación del ácido cis y, posteriormente, el agua vuelve a entrar al unirse a un carbono diferente del que estaba previamente unido. El isocitrato se obtiene sin que el sustrato salga del sitio catalítico; la aconitasa es una enzima estereoespecífica: reconoce los tres centros carboxílicos del citrato y esto hace que el citrato permanezca unido a la enzima, de modo que la salida y la entrada de agua siempre pasan a través del intermedio cis-aconited.
En la tercera etapa del ciclo de Krebs, se obtiene el primer corresponsal energético porque existe la pérdida de un carbono eliminado como dióxido de carbono. La enzima que cataliza esta etapa es la isocitrato deshidrogenasa ; El sustrato experimenta, en primer lugar, una deshidrogenación: el NAD + adquiere poder reductor y forma oxalosuccinato (es un derivado oxal del ácido succínico). El oxalosuccinato luego sufre una descarboxilación con α-cetoglutarato.
La enzima isocitrato deshidrogenasa tiene dos sitios de modulación: una modulación positiva debida a ADP y una modulación negativa debida a ATP. La cantidad de ATP que se consume diariamente es muy alta: el ATP suministra la energía liberada por su hidrólisis, ADP y ortofosfato.
La concentración total de nucleósidos (base nitrogenada más azúcar) y nucleótidos (nucleósido más fosfato) en un organismo es casi constante: decir, por lo tanto, que hay una gran cantidad de ATP o poca ADP (o viceversa, muy ADP y poca ATP) es la lo mismo ADP es un sinónimo de necesidad de energía y, por lo tanto, es un modulador positivo, mientras que, ATP es un síntoma de disponibilidad de energía y, por lo tanto, un modulador negativo.
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