CICLO DE LOS ACIDOS TRICARBOXILICOS Y VIA DEL FOSFOGLUCONATO

Ciclo de los ácidos tricarboxilicos (ciclo del ácido cítrico o ciclo de Krebs).

El destino principal del acetil CoA producido en las diversas vías catabólicas generadoras de energía es su oxidación completa en una serie de reacciones oxidativas denominadas ciclo de los ácidos tricarboxílicos.

Aunque algunos enzimas del ciclo se encuentran en el citosol, la localización primaria de los enzimas del ciclo de los ácidos tricarboxílicos es la mitocondria. Este tipo de distribución es apropiada ya que el complejo multienzimático de la piruvato deshidrogenasa y la secuencia de la -oxidación de los ácidos grasos, las dos fuentes principales para la generación de acetil CoA, están localizadas en el compartimento mitocondrial.

Es la etapa final del catabolismo aeróbico de los hidratos de carbono, los aminoácidos y los ácidos grasos.

Serie de reacciones -que tienen lugar en las mitocondrias- que llevan a cabo el catabolismo de los residuos acetilos, liberando equivalentes reductores, cuya oxidación, libera la mayor parte de la energía libre de los combustibles tisulares.

Principal función: ruta final común de la oxidación de hidratos de carbono, lípidos y proteínas, puesto que la glucosa, los ácidos grasos y muchos aminoácidos son metabolizados a acetil-CoA o a intermediarios del ciclo.

Ruta anfibólica, es decir, que actúa no sólo en el catabolismo sino también en la generación de precursores para las rutas biosintéticas (anabólicas). De los intermediarios del ciclo del ácido cítrico se derivan muchos compuestos, incluyendo aminoácidos, porfirinas y nucleótidos de pirimidina.

También juega un papel destacado en la gluconeogénesis, la transaminación, la desaminación y en la lipogénesis.

Papel catabólico del ciclo:

El ciclo comprende la combinación de una molécula de acetil-CoA con el ácido dicarboxílico de 4 átomos de carbono oxalacetato, originando el ácido tricarboxílico de 6 átomos, citrato. Continúa una serie de reacciones que liberan 2 moléculas de CO2 y se regenera el oxalacetato.

El ciclo del ácido cítrico es el mecanismo por el cual libera la mayor parte de la energía libre durante la oxidación de los carbohidratos, los lípidos y los aminoácidos. Durante la oxidación del acetil-CoA se generan equivalentes reductores que entran en la cadena respiratoria, originando grandes cantidades de ATP en el proceso de fosforilación oxidativa.

Reacciones del ciclo:

La citrato sintasa cataliza la condensación del acetil-CoA con el oxalacetato. [La reacción se desplaza hacia la derecha por la hidrólisis del enlace tioéster del CoA.]

Oxalacetato + Acetil CoA à Citrato

El citrato se convierte en isocitrato por medio del enzima aconitasa.

Citrato ßà Isocitrato

El ciclo de Krebs se inicia con la unión del oxalacetato de cuatro átomos de C al residuo acetilo de la acetil-CoA (2 C), formando citrato de 6 C, durante el ciclo se recupera el oxalacetato a través de dos descarboxilaciones, lo que le permite al ciclo funcionar de manera continua siempre que sea alimentado por el acetil-CoA. Un aspecto relevante es el número de átomos de hidrógeno que tienen los metabolitos iniciadores del ciclo; lo que permite reducir 3 NAD+ y un FAD por las deshidrogenasas específicas que permiten regenerar el oxalacetato. En resumen, en cada vuelta del ciclo se consume 1 mol de acetil-CoA, se producen 2 mol de CO2 y 4 moles de coenzimas reducidas que transfieren sus hidrógenos al O2 a través de la cadena respiratoria, lo que permite que casi la mitad de la energía liberada en estas reacciones se conserve en forma de ATP.

Qué ocurre en el ciclo de los ácidos tricarboxílicos?

El ciclo comprende la combinación de una molécula de acetil-CoA con el ácido dicarboxílico de 4 átomos de carbono oxalacetato, originando el ácido tricarboxílico de 6 átomos, citrato. Continúa una serie de reacciones que liberan 2 moléculas de CO2 y se regenera el oxalacetato.

Dónde se da el ciclo de los ácidos tricarboxílicos?

El ciclo de Krebs tiene lugar en la matriz mitocondrial en la célula eucariota.

Por qué se llama ciclo de los ácidos tricarboxílicos?

Se llama así en honor a su descubridor, el alemán Hans Adolf Krebs, quien obtuvo el Premio Nobel de Medicina en 1953; también es llamado ciclo del ácido cítrico, en referencia a la primera molécula que se forma en las reacciones del ciclo, el citrato (en su forma protonada, ácido cítrico), o ciclo de los ácidos

Dónde se lleva a cabo el ciclo del glioxilato?

Ecuación global: En las plantas, el ciclo del glioxilato se lleva a cabo en organelas llamadas glioxisomas. Las bacterias y las plantas pueden sintetizar acetil-CoA a partir de acetato y CoA, por la acetil-CoA sintetasa.