El ciclo del ácido cítrico (Krebs): productos y pasos

El propósito del ciclo del ácido cítrico

La glucólisis descompone la glucosa en 2 moléculas de piruvato.

En lecciones anteriores, comenzamos a aprender sobre la respiración celular , el proceso que convierte los alimentos en energía química. Aprendimos cómo este proceso comienza a utilizar los alimentos que comemos y el aire que respiramos. Es un proceso de tres fases, que comienza con la glucólisis , seguido del ciclo del ácido cítrico y, finalmente, la cadena de transporte de electrones . En esta lección, aprenderemos cómo los productos de la glucólisis se incorporan al ciclo del ácido cítrico y cómo los productos del ciclo del ácido cítrico terminan finalmente con los productos de la glucólisis en la cadena de transporte de electrones.

En la glucólisis, recordará que descompusimos las moléculas de glucosa azucarada de la comida en nuestro picnic. Una molécula de glucosa en la glucólisis se convirtió en dos azúcares de tres carbonos llamados piruvato . Durante este proceso, también obtuvimos dos moléculas de ATP , o unidades de energía química, así como dos moléculas de NADH + H + o portadores de electrones.

Paso entre la glucólisis y el ciclo del ácido cítrico

Ahora, antes de que podamos pasar a la siguiente etapa de la respiración celular, el ciclo del ácido cítrico, es necesario realizar un trabajo de preparación. Antes de asar sus bistecs en el picnic, probablemente desee descongelarlos y sazonarlos primero para que estén listos para usar. Entonces, preparemos esos productos de la glucólisis para la parrilla.

Cada piruvato , que se produce en el citoplasma , ingresa a las mitocondrias para convertirse en acetil coenzima A (acetil-CoA) . Recuerde que dos piruvatos se crean a partir de la glucólisis, lo que significa que se producen dos moléculas de acetil coenzima A. La acetil coenzima A es una molécula de dos carbonos.

La oxidación del piruvato convierte el piruvato en 2 acetil coenzimas As, 2 moléculas de CO2 y 2 NADH + H +.

¿Se pregunta dónde fue el tercer carbono del piruvato? Se encuentra en un segundo producto de la reacción como una molécula de dióxido de carbono, que eventualmente se difunde fuera de la célula hacia el torrente sanguíneo. ¡Es parte del mismo dióxido de carbono que exhala!

Esta preparación para el ciclo del ácido cítrico se llama oxidación de piruvato porque el piruvato se oxida, o pierde electrones, para formar NADH + H +. Se produce un NADH + H + por piruvato. Esto lleva nuestro total de esta reacción a dos acetil coenzima As, dos moléculas de dióxido de carbono y dos NADH + H +. Esta reacción vincula la glucólisis con el ciclo del ácido cítrico.

Pasos del ciclo del ácido cítrico

Con dos acetil coenzimas como dentro de la matriz mitocondrial , finalmente podemos iniciar los pasos del ciclo del ácido cítrico , o segunda etapa de la respiración celular. El ciclo del ácido cítrico también se conoce como ciclo de Krebs . No importa cómo lo llame, notará que el nombre encaja perfectamente. Esta etapa de la respiración celular es un proceso cíclico de 8 reacciones químicas diferentes. Si bien todas las reacciones que ocurren son importantes, en esta lección, solo nos enfocaremos en las reacciones que son esenciales para crear productos que son importantes para la siguiente fase de la respiración celular.

El ciclo del ácido cítrico consta de 8 reacciones químicas.

Para empezar, el ácido oxaloacético , una molécula de cuatro carbonos, se combina con acetil coenzima A a partir de la oxidación del piruvato . La molécula de la coenzima A se separa, donando el grupo acetilo al ácido oxaloacético para que se convierta en una molécula de seis carbonos, esto se llama ácido cítrico . ¿Ves de dónde obtuvo su nombre el ciclo del ácido cítrico?

El ácido cítrico es oxidado por el portador de electrones NAD +. A su vez, NAD + se reduce para convertirse en NADH + H +. Esta reacción también libera una molécula de dióxido de carbono y convierte la molécula de ácido cítrico de seis carbonos en una molécula de cinco carbonos.

Otra reacción produce el mismo resultado, creando una molécula de cuatro carbonos, dióxido de carbono y NADH + H +. Recuerde que este dióxido de carbono es el mismo dióxido de carbono que exhalamos, ¡al igual que el dióxido de carbono producido anteriormente durante la oxidación del piruvato!

En un paso posterior, esta molécula de cuatro carbonos sufre un cambio que eventualmente termina convirtiendo una molécula de ADP en ATP. Este es el único paso de ácido cítrico que libera energía química.

A través de los últimos pasos, esta molécula de cuatro carbonos se oxida aún más por un NAD + más y un FAD, otro tipo de portador de electrones, para convertirse en NADH + H + y FADH2. La molécula de cuatro carbonos que resulta es familiar. ¡Finalmente terminamos de nuevo donde comenzamos! Lo que va, vuelve, ¿no?

Este ciclo recrea el ácido oxaloacético de cuatro carbonos, que está listo para recolectar la segunda acetil coenzima A de la oxidación del piruvato y volver a ingresar al ciclo del ácido cítrico para completar las reacciones nuevamente. La rueda seguirá girando, dos veces por cada molécula de glucosa que ingresó a la célula de lo que comió en la cena de hoy.

Resumen de la lección

¡Bueno! Así que ahora, por cada glucosa de los alimentos que disfrutamos, hemos realizado dos recorridos por el ciclo del ácido cítrico , la segunda etapa de la respiración celular, utilizando productos de la glucólisis . Veamos dónde nos encontramos para la etapa final de la respiración celular, la cadena de transporte de electrones .

Se produjeron dos moléculas de piruvato a partir de la glucólisis y se convirtieron en dos moléculas de acetil coenzima A, dos de dióxido de carbono y dos moléculas de NADH + H + a través de la oxidación del piruvato , un paso intermedio entre la glucólisis y el ciclo del ácido cítrico. Cada acetil coenzima A pasó una vez por el ciclo del ácido cítrico. Por lo tanto, en total, creó 6 moléculas de NADH + H +, dos moléculas de FADH2, cuatro moléculas de dióxido de carbono y dos moléculas de ATP. ¡Son muchos productos!

Quizás no creó mucha energía química, pero nuestros portadores de electrones reducidos de esta etapa de la respiración celular han recogido muchos electrones energéticos para el último paso, la cadena de transporte de electrones, para ayudar a nuestras células a crear mucha más energía a partir de nuestro ¡comida! Entonces, ¡estad atentos!

Resultado de aprendizaje

Al final de esta lección, podrá:

• Explicar cómo la oxidación del piruvato prepara los productos de la glucólisis para el ciclo del ácido cítrico.
• Describir los pasos involucrados y el propósito del ciclo del ácido cítrico.
• Nombrar los productos de la glucólisis y el ciclo del ácido cítrico.