El ciclo de Krebs se nombra después de su descubridor, Hans Krebs. También se conoce como el ciclo de ácido cítrico o el ciclo de ácido tricarboxílico. Es una serie de reacciones químicas requeridas para la respiración celular; implica redox, la deshidratación, la hidración, y las reacciones que producen ATP (trifosfato de adenosina), un portador de la descarboxilación de energía de la coenzima para las células. El residuo, bajo la forma de dióxido de carbono, también se produce así como otros equipos de reactivo usados para regenerar la reacción original.
Glicolisis, oxidación del piruvato y el ciclo de Krebs
La glicolisis, el proceso de partir una molécula de la glucosa del seis-carbono en dos moléculas del piruvato del tres-carbono, se conecta al ciclo de Krebs. Para cada molécula de la glucosa respirada, las reacciones del ciclo ocurren dos veces mientras que se forman dos moléculas del ácido pirúvico. La glicolisis es una reacción anaeróbica que ocurre en el citoplasma de la célula. El descanso de las reacciones en la respiración celular es aerobio, por lo tanto requiriendo el oxígeno, y ocurre en las mitocondrias de la célula. Las moléculas del ácido pirúvico del tres-carbono se convierten a una molécula del dos-carbono sujetada a la coenzima A, llamada CoA del acetilo, vía el proceso de la oxidación del piruvato. Es el producto, el CoA del acetilo, que incorpora el ciclo de Krebs.
Esquema químico del ciclo de Krebs - ciclo (cítrico) del ácido tricarboxílico, 2.o ejemplo. Haber de imagen: Chromatos/Shutterstock |
Pasos en el ciclo de Krebs
El ciclo de Krebs es un equipo a circuito cerrado de reacciones en ocho pasos:
- El CoA del acetilo del dos-carbono se combina con un ácido oxalacético del cuatro-carbono y se hidroliza para producir una composición del seis-carbono llamada ácido cítrico o citrato.
- El citrato entonces se convierte en el isocitrate, un isómero del seis-carbono del citrato deshidratando y después hidratando la molécula para modificar su estructura.
- Se oxida Isocitrate y la descarboxilación ocurre con una molécula del dióxido de carbono liberada. La coenzima NAD+ se reduce para formar otro dinucleótido, NADH. Con el retiro de la molécula del carbono, se produce el α-cetoglutarato de la molécula del cinco-carbono.
- Se oxida la molécula del α-cetoglutarato, NAD+ se reduce para formar el NADH y se libera otra molécula del carbono. La molécula del cuatro-carbono producida combina con la coenzima A, formando la composición inestable del CoA del succinyl.
- Un grupo del fosfato reemplaza la coenzima A en el CoA del succinyl, que entonces se transfiere a ADP (difosfato de adenosina) para formar el ATP. La transferencia de los grupos del fosfato ocurre entre GDP (difosfato de la guanosina) para formar GTP (trifosfato de la guanosina) en algunas células. La molécula del cuatro-carbono que permanece se llama succcinato.
Los pasos restantes del ácido oxalacético del regenerado del ciclo de Krebs del succcinato:
- El succcinato se oxida para formar la molécula del cuatro-carbono llamada fumerate. La NOVEDAD de la onda portadora de electrón (dinucleótido de la adenina del flavin), es reducida a FADH2 por la transferencia de dos átomos de hidrógeno.
- Fumerate se convierte en la molécula del cuatro-carbono llamada malato por la adición de una molécula de agua.
- El ácido oxalacético el reactivo original es regenerado por la oxidación del malato. La coenzima NAD (dinucleótido de adenina de niconamida) es reducida al NADH por la transferencia de un átomo de hidrógeno.
Productos y funciones del ciclo de Krebs
Para un ciclo, dos moléculas de carbono, tres moléculas de NADH, una molécula de FADH2 y una molécula de ATP o de GTP se producen. Cada molécula de la glucosa produce dos moléculas de CoA del acetilo, suficiente para dos ciclos. Estos productos se pueden multiplicar por dos para producir el rendimiento de la por-glucosa. Aunque solamente un ATP (o GTP) se produce directamente por ciclo, los productos NADH y FADH2, puede producir el ATP (o GTP) en otro proceso de la respiración celular llamado la fosforilación oxidativa.
La función principal del ciclo de Krebs es producir la energía, salvada y transportada como el ATP o GTP. El ciclo es también central a otras reacciones biosintéticas donde los intermedios producidos se requieren hacer otras moléculas, tales como aminoácidos, bases del nucleótido y colesterol. El ciclo de Krebs se encuentra en todas las células que utilicen el oxígeno. Combinado con el proceso de la fosforilación oxidativa, el ciclo de Krebs produce a la mayoría de energía usada por las células aerobias con la energía del porcentaje ofrecida para los seres humanos que son mayores del 95%.
Terminología
- Redox: El nombre combinado de los procesos elogiosos de la oxidación y de la reducción. La oxidación es la adquisición del oxígeno. La reducción es la baja del oxígeno.
- Hidración: La adición de una molécula de agua.
- Deshidratación: La substracción de una molécula de agua.
- Descarboxilación: El retiro de un grupo carboxilo y la baja de una molécula del dióxido de carbono.
- Isómero: Dos composiciones con la misma fórmula pero una diversa ordenación estructural de átomos.
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