La oxidación del piruvato y el ciclo del ácido cítrico
Muchas de las enzimas del ciclo de Krebs son reguladas por retroalimentación negativa feedback , por unión alostérica del ATP , que es un producto de la vía y un indicador del nivel energético de la célula. Esta regulación frena este ciclo degradativo cuando el nivel energético de la célula es bueno. Algunas enzimas son también reguladas negativamente cuando el nivel de poder reductor de la célula es elevado. Así se regulan, entre otros, los complejos piruvato deshidrogenasa y citrato sintasa.
En eucariotas, se generan dos equivalentes de NADH en la glucólisis, que se produce en el citoplasma. El transporte de estos dos equivalentes en la mitocondria consume dos equivalentes de ATP, reduciendo de este modo la producción neta de ATP a treinta y seis. El Ciclo de Krebs es una vía metabólica central en la que convergen otras, tanto anabólicas como catabólicas. Ingresan al ciclo por diferentes metabolitos :. De Wikipedia, la enciclopedia libre. Boston: Academic Press. Krebs' citric acid cycle: half a century and still turning.
Significado de Ciclo de Krebs
Londres: Biochemical Society. Arrival of the fittest first ed. Reacción catalizada por la ornitina transcarbamoilasa. La citrulina se libera al citoplasma. El segundo grupo amino procedente del aspartato producido en la mitocondria por transaminación y posteriormente exportado al citosol se condensa con la citrulina para formar argininosuccinato.
El argininosuccinato se hidroliza por la arginino succinato liasa , para formar arginina libre y fumarato. La síntesis de la urea requiere 4 Pi de alta energía. Este proceso incluso disminuye el consumo de agua. En otras palabras, usan el oxígeno cuando les conviene y en ausencia de este recurren a la respiración anaeróbica. Por ejemplo, la conocida bacteria Escherichia coli posee este metabolismo. Ciertas bacterias pueden usar el ión nitrato NO 3 — como aceptor final de electrones, como por ejemplo los géneros de Pseudomonas y Bacillus. Dicho ión puede reducirse al ión nitrito, óxido nitroso o nitrógeno gaseoso.
En otros casos, el aceptor final consta del ión sulfato SO 4 2- que da lugar a sulfuro de hidrógeno y que usa el carbonato para formar metano.
Respiración celular: proceso, tipos y funciones
El género de bacterias Desulfovibrio es un ejemplo de este tipo de aceptor. Esta recepción de electrones en moléculas de nitratos y sulfatos es crucial en los ciclos biogeoquímicos de estos compuestos — el nitrógeno y el azufre. Esta empieza con una molécula de glucosa y el producto final es el piruvato, una molécula de tres carbonos.
La glucólisis tiene lugar en el citoplasma de la célula.
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Esta molécula debe ser capaz de ingresar a la mitocondria para continuar con su degradación. El piruvato puede difundir por gradientes de concentración al interior de la organela, a través de los poros de la membrana. Antes de entrar al primer paso de la respiración celular, la molécula de piruvato sufre ciertas modificaciones.
Primero, reacciona con una molécula denominada coenzima A. Cada piruvato se escinde en dióxido de carbono y en el grupo acetilo, que se une a la coenzima A, dando lugar al complejo aceil coenzima A.
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La reacción necesita de una serie de cofactores. Luego de esta modificación, empiezan las dos etapas dentro de la respiración: el ciclo de Krebs y la cadena transportadora de electrones. En el año , Krebs fue galardonado con el premio Nobel gracias a este descubrimiento que marcó el campo de la bioquímica. El objetivo del ciclo es la liberación en forma gradual de la energía contenida en el acetil coenzima A. Por cada dos moléculas de acetil coenzima A que ingresan en el ciclo se liberan cuatro moléculas de dióxido de carbono, se generan seis moléculas de NADH y dos de FADH 2.
Ciclo del ácido cítrico - EcuRed
El CO 2 se libera a la atmosfera como sustancia de desecho del proceso. También se genera GTP.
El ciclo empieza con la fusión de una molécula de acetil coenzima A con una molécula de oxalacetato. Esta unión da lugar a una molécula de seis carbonos: el citrato.
Así, se libera la coenzima A. De hecho, esta es reutilizada una gran cantidad de veces. Si existe mucho ATP en la célula, este paso es inhibido. La reacción anterior necesita de energía y la obtiene de la ruptura del enlace de alta energía entre el grupo acetilo y la coenzima A. El citrato pasa a cis aconitato, y pasa a isocitrato por la enzima aconitasa.
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El paso siguiente es la conversión del isocitrato al alfa cetoglutarato por la isocitrato deshidrogenada. Esta etapa es relevante porque conlleva a la reducción de NADH y libera dióxido de carbono. El alfa cetoglutarato es convertido a succinil coenzima A, por la alfa cetoglutarato deshidrogenasa, que usa los mismos cofactores que la piruvato quinasa.