El ciclo del ácido cítrico, también conocido como ciclo de Krebs o ciclo TCA, es el centro del metabolismo celular. Tiene lugar en la matriz mitocondrial y completa la oxidación de carbohidratos, grasas y proteínas convirtiendo el acetil-CoA en dióxido de carbono.
Cómo Funciona el Ciclo del Ácido Cítrico
- Entrada: Formación de Citrato
El acetil-CoA (derivado del piruvato, los ácidos grasos o los aminoácidos) se combina con el oxaloacetato, una molécula de cuatro carbonos, para formar citrato, una molécula de seis carbonos. Esta reacción es catalizada por la citrato sintasa y es esencialmente irreversible.
- Isomerización y Primera Oxidación
El citrato se isomeriza a isocitrato a través del intermediario cis-aconitato. El isocitrato es luego oxidado por la isocitrato deshidrogenasa, liberando la primera molécula de CO2 y produciendo NADH. El producto es alfa-cetoglutarato, una molécula de cinco carbonos.
- Segunda Oxidación
El alfa-cetoglutarato es oxidado por la alfa-cetoglutarato deshidrogenasa, liberando un segundo CO2 y produciendo NADH. Esta reacción es similar a la reacción de la piruvato deshidrogenasa y produce succinil-CoA.
- Fosforilación a Nivel de Sustrato
El succinil-CoA se convierte en succinato por la succinil-CoA sintetasa. Esta reacción produce GTP (o ATP en algunos organismos) mediante fosforilación a nivel de sustrato—el único paso productor directo de ATP del ciclo.
- Regeneración del Oxaloacetato
El succinato se oxida a fumarato por la succinato deshidrogenasa, produciendo FADH2. El fumarato se hidrata luego a malato, y el malato se oxida a oxaloacetato por la malato deshidrogenasa, produciendo otro NADH. El oxaloacetato regenerado está listo para combinarse con otro acetil-CoA.
- Rendimiento Neto por Vuelta
Cada vuelta del ciclo produce:
- 3 NADH
- 1 FADH2
- 1 GTP (o ATP)
- 2 CO2
