El ciclo de Krebs: mejora la salud

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El ciclo de Krebs ocurre en las mitocondrias de las células eucariotas y en el citoplasma de las células procariotas. Te explicamos cómo se lleva a cabo y su importancia.

El ciclo de Krebs

El ciclo de Krebs, también llamado ciclo del ácido cítrico o del ácido tricarboxílico, es un proceso metabólico celular vital. Durante este mecanismo, aparecen diversas reacciones químicas que forman parte de la respiración celular, a través de las cuales se obtiene energía.

En los organismos aeróbicos, el ciclo de Krebs es el anillo de enlace de las vías metabólicas responsables de la descomposición y desasimilación de carbohidratos, grasas y proteínas en dióxido de carbono y agua. El resultado es energía que se puede utilizar para producir ATP y NADH.

¿Dónde ocurre el ciclo de Krebs?

El ciclo de krebs se puede localizar en:

  • El citoplasma, para células procariotas. Específicamente en el citosol.
  • Dentro de matriz mitocondrial, para células eucariotas.

¿Qué procesos ocurren dentro del ciclo de Krebs?

Para realizar su función correctamente, el ciclo de Krebs debe ser responsable de generar una combinación de energía química entre el trifosfato de adenosina (ATP), el dinucleótido de nicotinamida y adenina (NADH) y el dinucleótido de flavina y adenina (FADH2) para poder oxidar el ácido pirúvico.

Este proceso de metabolización oxidativa de carbohidratos, lípidos y proteínas se divide en tres etapas, en las que se ofrece el ciclo de Krebs como la segunda.

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Primera etapa

En esta etapa, los carbonos de las macromoléculas dan lugar a acetil-CoA, incluidas las vías catabólicas de los aminoácidos, la beta oxidación de los ácidos grasos y la glucólisis.

Segunda etapa- ciclo de Krebs

En la mitocondria de la célula, dentro de las crestas que se encuentran dentro de sus membranas, tienen lugar las enzimas más importantes y necesario para la producción de trifosfato de adenosina (ATP).

Primer paso

Durante el proceso, una enzima descompone la molécula de ácido pirúvico. Esto libera un átomo de carbono en forma de dióxido de carbono. Los dos átomos de carbono restantes se combinan con una coenzima llamada coenzima A. Esta combinación forma acetil-CoA.

En el proceso, los electrones y un ión de hidrógeno se transfieren al dinucleótido de nicotinamida y adenina (NAD) para formar un dinucleótido de nicotinamida y adenina de alta energía (NADH).

Segundo paso

La acetil-CoA entra en el ciclo de Krebs al combinarse con un ácido de cuatro carbonos llamado ácido oxaloacético, esta combinación forma el ácido de seis carbonos llamado ácido cítrico. Sufre una serie de conversiones catalizadas por enzimas, que involucran hasta diez reacciones químicas.

Los electrones de alta energía se liberan en forma de NAD.. El cual también adquiere un ion de hidrógeno y se convierte en NADH. Además, FAD sirve como aceptor de electrones y adquiere dos iones de hidrógeno para convertirse en FADH2.

YEn una de las reacciones, se libera suficiente energía para sintetizar una molécula de ATP. Dado que por cada molécula de glucosa hay dos moléculas de ácido pirúvico que ingresan al sistema, se forman dos moléculas de ATP.

Notablemente, Durante el ciclo de Krebs, se liberan los dos átomos de carbono de acetil-CoA. Cada uno forma una molécula de dióxido de carbono que cuando se combina con ácido pirúvico en acetil-CoA se liberará como gas residual.

Tercer paso

Al final del ciclo de Krebs, el producto final es ácido oxaloacético. Es idéntico al ácido oxaloacético desde el principio, pero ahora la molécula está lista para aceptar otra molécula de acetil-CoA. Así comenzará otro nuevo ciclo.

El ciclo de Krebs forma (por dos moléculas de ácido pirúvico) dos moléculas de ATP. Además de diez moléculas de NADH y dos moléculas de FADH2. NADH y FADH2 se utilizarán en el sistema de transporte de electrones dentro de la respiración celular.

Tercera etapa

En la tercera etapa tiene lugar la fosforilación oxidativa de los componentes. Así, se obtienen el dinucleótido de nicotinamida y adenina (NADH) y el dinucleótido de flavina y adenina (FADH2). Este último se utiliza para la reducción de trifosfato de adenosina (ATP).

Otras funciones del ciclo de Krebs

El ciclo de Krebs también proporciona precursores de ciertas biomoléculas y aminoácidos. Por esta razón, se considera una ruta anfíbol; es decir, catabólico y anabólico al mismo tiempo.

El nombre de esta vía metabólica es un derivado del ácido cítrico, ya que de la misma forma, se consume y luego se regenera por la secuencia de reacciones para completar el ciclo.

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La importancia del ciclo de Krebs

Como hemos visto, el ciclo de Krebs es una ruta que permite obtener energía de diferentes sustratos. Dependiendo de la flexibilidad metabólica del individuo, este proceso puede ser más o menos eficiente., según una investigación publicada en la revista Endocrine Reviews. Este concepto es clave a la hora de hablar de eficiencia energética y prevención de enfermedades metabólicas.

Con el fin de mejorar la flexibilidad metabólica del individuo y, con ella, la capacidad del ciclo de Krebs para introducir sustratos de diferentes macronutrientes, Se pueden implementar una serie de estrategias dietéticas.

Uno de ellos es el ayuno intermitente, eficaz para perder peso y aumentar la eficiencia de la oxidación de grasas. Así lo afirma un estudio publicado en el American Journal of Physiology, Endocrinology and Metabolism, en el que se estudiaron los efectos del ayuno sobre el metabolismo de ratones.

El ciclo de Krebs es una pieza clave

Como hemos visto, el ciclo de Krebs constituye una pieza clave cuando se habla de metabolismo energético. Determina la producción de energía en condiciones aeróbicas y un defecto en su funcionamiento podría poner en riesgo la salud del individuo.

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