¿Que es el Ciclo de Krebs?
El Ciclo de Krebs o Ciclo del Acido Citrico es la via final de oxidacion
en comun tanto para carbohidratos, lipidos y proteinas. La Glucosa,
acidos grasos y aminoacidos tienen como producto final el Acetil-CoA
o algun intermediario de este ciclo.
El Ciclo de Krebs es tambien parte fundamental de procesos como
la Glucolisis, Gluconeogenesis, Lipogenesis e inclusive la
interconversion de aminoacidos.
El Ciclo de Krebs es el proceso de oxidacion del Acetil-CoA. Su
finalidad es la produccion de NADH y FADH2. Compuestos
necesarios para la produccion de ATP en la cadena respiratoria.
Ciclo de Krebs y Glucolisis
El Ciclo de Krebs es la via metabolica que continua a la Glucolisis
Aerobica. El producto final de la Glucolisis es el Piruvato. Este
Piruvato es captado por la enzima Piruvato Deshidrogenasa, la cual lo
convierte en Acetil-CoA.
Een este proceso denominado Oxidacion del Piruvato se adiciona una
molecula de CoA y se produce una molecula de CO2 y un NADH.
El Acetil-CoA es el precursor necesario formado a partir del Piruvato
para dar inicio al Ciclo de Krebs.
Reacciones del Ciclo de Krebs
El Ciclo de Krebs consta de 8 reacciones en cadena medidas por 8
enzimas diferentes. Todas las reacciones del Ciclo de Krebs ocurren a
nivel Mitocondrial.
Ciclo de Krebs paso a paso
Cada una de las 8 reacciones del Ciclo de Krebs implica un cambio a
nivel estructural del Acido Citrico o Citrato. Estos cambios pueden
parecer complicados al inicio, pero aqui te los explicamos paso a paso.
Oxalacetato a Acido Citrico
La primera enzima del Ciclo de Krebs es la Citrato Sintetasa. Esta
enzima utiliza al Acetil-CoA (2 carbonos) y al Oxalocaetato (4
carbonos) para formar al Acido Citrico o Citrato (6Carbonos). Para
conseguirlo trasnfiere un Hidrogeno del carbono 1 del Acetil-CoA al
oxigeno del carbono 3 del Oxalacetato formando OH. Lo que rompe
el doble enlace con dicho oxigeno.
Para estabilizarse la molecula forma un enlaze entre el carbono 3 del
Oxalacetato y el carbono 1 del Acetil-CoA. Por ultimo esta misma
enzima utiliza una molecula de Agua (H2O) del medio para trasnferir
un Oxigeno a la posicion del CoA y de esta forma separarlo del resto
de la moelcula. El CoA es cargado en el proceso con los 2 Hidrogenos
restatentes de la molecula de Agua.
De esta forma la molecula de Oxalacetato pasa a llamarse Citrato y
da inicio al Ciclo del Acido Citrico o Ciclo de Krebs.
Primera reaccion del Ciclo del Acido Citrico
Citrato a Isocitrato
El paso de Citrato a Isocitrato ocurre en 2 fases. En un primero
momento la enzima Aconitasa toma el grupo OH del carbono 2 y un
Hidrogeno del carbono 3. Formando una molecula de Agua (H2O). Se
forma un doble enlace entre el carbono 2 y 3 de la molecula de Citrato,
la cual pasa a llamarse Cis-Aconitato.
En una segunda reaccion se transfiere el grupo OH del H2O al carbono
3 y el Hidrogeno al carbono 2. En esencia solo ocurre un cambio entre
el grupo OH y el H+, una isomerizacion. Entonces la molecula pasa de
llamarmse Cis-Aconitato a Isocitrato.
Segunda reaccion del Ciclo del Acido Citrico
Ambas reacciones catabolizadas por la enzima Aconitasa son
reversibles y son en realidad una isomerización del Citrato.
Isocitrato a α-cetoglutarato
La tercera reaccion esta mediada por la enzima Isocitrato
Deshidrogenasa, la cual toma 2 Hidrogenos del carbono 3
del Isocitrato, incluido uno del grupo OH y los transfiere a una
molecula de NADH, formando NADH (NADH+H). El carbono 3
entonces forma un doble enlace con el Oxigeno restante y pasa a
llamarse Oxalosuccionato.
La misma enzima toma el grupo Carboxilo del carbono 2
del Oxalosuccionato (Descarboxilacion) y lo libera en forma de
Dioxido de carbono (CO2). En el carbono 2 se adiciona un H+ del
medio para estabilizar la molecula. Entonces esta pasa a llamarse α-
cetoglutarato.
Tercera reaccion del Ciclo del Acido Citrico
α-cetoglutarato a Succinil-CoA
En la cuarta reaccion del Ciclo de Krebs la enzima α-cetoglutarato
deshidrogenasa utiliza a la moclecula de CoA con 2 H+ liberada en la
primera reaccion del Ciclo de Krebs para cargar un NAD. La molecula
de CoA entonces cede sus 2 Hidrogenos y son trasnferidos al NAD,
formando NADH+H
La misma enzima intercambia el grupo Carboxilo del carbono 3 del α-
cetoglutarato por la molecula de CoA. Lo que convierte la molecula
en Succinil-CoA. El Carboxilo entonces es liberado en forma de CO2.
Cuarta reaccion del Ciclo del Acido Citrico
Succinil-CoA a Succinato
La quinta reaccion del Ciclo de Krebs esta mediada por la
enzima Succinil CoA sintetasa, la cual cuenta con una molecula de
GDP y un Fosforo Inorganico (Pi). Esta reaccion busca enlazar el
Fosforo inorganico con la molecula de GDP.
Para conseguirlo el Fosforo Inorganico desplaza al CoA del carbono 4
y enlaza en su lugar al Fosforo inorganico. Este es un proceso temporal,
debido a que la misma enzima toma al grupo fosfato y deja unicamente
al oxigeno formando GTP. Este proceso hace que la molecula de
Succinil CoA pase a llamarse Succinato.
Quinta reaccion del Ciclo del Acido Citrico
Esta misma enzima puede utilizar al ADP como receptor del grupo
fosfato en lugar del GDP. Formando en este caso ATP.
Succinato a Fumarato
La sexta reaccion del Ciclo de Krebs esta dada por la enzima Succinato
Deshidrogenasa. Esta enzima usa un compuesto FAD, el cual busca
recibir 2 Hidrogenos. Por lo tanto en esta reaccion se roban 2
Hidrogenos del carbono 2 y 3 del Succinato formando FADH2.
Para estabilizarse la molecula forma un doble enlace entre el carbono
2 y 3. Ahora se denomina como Fumarato.
Sexta reaccion del Ciclo del Acido Citrico
Fumarato a L-Malato
La Septima reaccion del Ciclo de Krebs tiene lugar por medio de la
enzima Fumarato Hidratasa. Como su nombre lo indica esta enzima
utiliza una molecula de Agua (H2O) para trasnferir un grupo OH al
carbono 3 y un Hidrogeno al carbono 2 del Fumarato. Esta adiccion
rompe el doble enlace formado previamente. Entonces el Fumarato
pasa a llamarse L-Malato.
Septima reaccion del Ciclo del Acido Citrico
L-Malato a Oxalacetato
La Octava reaccion del Ciclo de Krebs convierte al Malato en
Oxalacetato. La enzima encargada de esta reaccion es la Malato
deshidrogenasa. Esta enzima cuenta con una molecula de NAD. Por lo
que toma 2 Hidrogenos del carbono 3 del Malato, incluido uno del
grupo OH. Estos 2 Hidrogenos pasan entonces a la molecula de NAD
formando NADH (NADH+H).
La molecula de Malato entonces debe crear un doble enlace con el
Oxigeno que quedo del grupo OH. De esta forma pasa a
llamarse Oxalacetato.
Octava reaccion del Ciclo del Acido Citrico
El Oxalacetato formado entonces se encuentra listo para reiniciar el
Ciclo de Krebs
Productos del Ciclo de Krebs
Cada molecula de Acetil-CoA que es combinada con un Oxalacetato
para formar Acido Citrico produce:
• 1 Molecula de GTP
• 3 Moleculas de NADH+H
• 1 Molecula de FADH2
• 2 Moleculas de Dioxido de Carbono (CO2)
Es importante recordar que en la Glucolisis se producen 2 Piruvatos
como producto final. Por lo que en realidad se producen y entran 2
Acetil-CoA al Ciclo de Krebs.
Por lo que por cada molecula de Glucosa que pasa por una Glucolisis
Aerobica se producen en el Ciclo de Krebs.
• 2 Molecula de GTP
• 6 Moleculas de NADH+H
• 2 Molecula de FADH2
• 4 Moleculas de CO2
Produccion de energia en el Ciclo de
Krebs
El objetivo final del Ciclo de Krebs es la produccion de energia. Sin
embargo en todo el ciclo unicamente se produce una molecula de GTP
o ATP.
La mayor produccion de energia en realidad se logra mediante la
produccion de NADH y FADH.
Cada molecula de NADH que pasa a la cadena respiratoria y es
oxidada produce 3 ATP. Mientras que cada molecula de FADH
produce 2 ATP.
De forma que por cada molecula de Acetil CoA que es oxidada en el
Ciclo de Krebs se producen 3 NADH y 1 FADH. Lo que da lugar a 12
ATP en la cadena respiratoria (3 NADH x 3 = 9 + 1 FADH X2 =2 + 1
GTP/ATP = 12 ATP) Por ende por cada molecula de Glucosa que logra
llegar al Ciclo de Krebs y posterior oxidacion en la cadena
respiratoria se producen 24 ATP.
La Glucolisis Aerobica produce un total de 36 ATP al final de la cadena
respiratoria. Los cuales se desglozan de la siguiente forma: 2 ATP
netos propios de la Glucolisis, 4 ATP en forma de NADH de la
Glucolisis, 6 ATP en forma de NADH en la oxidacion del Piruvato, 2
GDP/ATP del Ciclo del Acido Citrico y 22 ATP en forma de NADH y
FADH oxidados en la Cadena Respiratoria.
Resumen del Ciclo de Krebs
¡Con poco tiempo? Aqui te dejo lo mas importante del Ciclo de Krebs
y las 8 reacciones resumidas.
Reacciones resumidas del Ciclo de Krebs
La primera reaccion del Ciclo de Krebs es la sintesis del Citrato o Acido
Citrico. Lo que ocurre por la enzima Citrato Sintetasa. La cual combina
al Acetil-CoA con el Oxaloacetato.
El Citrato es deshidratado por la enzima Aconitasa. Lo que forma Cis-
Aconitato. Esta molecula de Cis-Aconitato sufre una Hidratacion por
la misma enzima Aconitasa y da lugar al Isocitrato.
El Isocitrato se convertido en Oxalosuccinato por la
enzima Isocitrato Deshidrogenasa. En esta reaccion se produce una
molecula de NADH.
La misma enzima Isocitrato Deshidrogenasa genera una
Descarboxilacion del Oxalosuccinato, convirtiendolo en α-
cetoglutarato. En esta reaccion se produce una molecula de CO2.
Entonces el α-cetoglutarato es captado por la enzima α-cetoglutarato
deshidrogenasa y sufre una descarboxilacion oxidativa. Lo que da
lugar al compuesto llamado Succinil-CoA. Ademas se produce una
molecula de CO2 y otra molecula de NADH.
El Succinil-CoA es captado por la enzima Succinil CoA sintetasa. Esta
enzima genera una Hidrolisis del Succinil-CoA dando lugar
a Succinato.
En este proceso se transfiere un grupo fosfato a una molecula de GDP
dando lugar a GTP. Esta misma enzima puede utilizar al ADP como
receptor del grupo fosfato formando en su defecto ATP. Ademas en
esta reaccion se libera la molecula de CoA (CoA-SH) del compuesto
Succinil-CoA.
La siguiente reaccion es una deshidratacion medidada por la
enzima Succinato Deshidrogenasa. Lo que convierte
al Succinato en Fumarato. En esta reaccion se forma tambien FADH
El Fumarato etnonces es oxidado por la enzima Fumarato
Hidratasa dando lugar a L-Malato.
El L-Malato es entonces oxidado por la enzima Malato
deshidrogenasa, lo que da lugar al Oxalacetato. En esta reaccion se
forma una molecula de NADH
El Oxalacetato es captado de nuevo por la enzima Citrato Sintasa y el
Ciclo del Acido Citrico vuelve a empezar.
Esquema del Ciclo de Krebs
Esquema del Ciclo de Krebs y sus reacciones
Enzimas del Ciclo de Krebs
En total hay 8 enzimas que participan en el Ciclo de Krebs:
1. Citrato Sintasa: Une al Oxalacetato con el Acetil-CoA
formando al Citrato.
2. Aconitasa: Convierte al Citrato en Cis-Aconitato y luego en
Isocitrato.
3. Isocitrato Deshidrogenasa: Oxida al Isocitrato
convirtiendolo en Oxalosuccinato y posteriormente en α-
cetoglutarato.
4. α-cetoglutarato deshidrogenasa: Descarboxila al α-
cetoglutarato para convertilo en Succinil-CoA.
5. Succinil CoA Sintetasa: Hidrolisa al Succinil-CoA para
transformarlo en Succinato.
6. Succinato Deshidrogenasa: Oxida al Succinato para
convertilo en Fumarato.
7. Fumarato Hidratasa: Convierte al Fumarato en L-Malato.
8. Malato Deshidrogenasa: Oxida al L-Malato y lo convierte
en Oxalacetato.
Importancia Biomedica
El Ciclo del Acido Citrico es la via final de varias reacciones de
oxidacaion para Carbohidratos, Lipidos y Porteinas. Esto es debido a
que tanto la Glucosa, como los acidos grasos y la mayoria de los
aminoacidos se oxidan hasta llegar a Acetil-CoA. El cual como ya
aprendimos es el precursor para la formacion del Citrato o Acido
Citrico.
Preguntas frecuentes del Ciclo de
Krebs
¿Estas por tener un examen de Bioquimica o Biologia? y el Ciclo del
Acido Citrico o de Krebs viene en dicho examen… No te preocupes, a
continuacion te dejo una serie de preguntas frecuentes. OJO Mas de
alguna sale seguro en tu parcial o examen.
Preguntas generales del Ciclo de Krebs
Estas son las tipicas preguntas relacionadas con las generalidades del
Ciclo del Acido Citrico.
¿Donde ocurre el Ciclo de Krebs?
R/. Ocurre en las celulas a nivel mitocondrial.
¿Cuantos ATP se producen?
R/. Esta es una pregunta trampa. En esencia en el Ciclo del Acido
Citrico o Krebs unicamente se produce 1 GTP. El cual luego se
convierte en ATP. Por lo que de forma practica la respuesta seria que
unicamente se produce 1 GTP.
Perooo… aqui viene la trampa la pregunta puede hacer referencia a
cuantos ATP se producen en el Ciclo y la Cadena Respiratoria. En este
caso la respuesta seria 24 ATP. Y si la pregunta hicera referencia a
cuantos ATP se producen desde la Glucolisis entonces serian 36 ATP.
Mi consejo, si esta pregunta es muy ambigua, pidele a tu docente que
te especifique o detalle mas la pregunta.
¿Cuantas reacciones ocurren en todo el ciclo?
R/. En total hay 10 reacciones en el Ciclo de Krebs pero unicamente 8
enzimas.
De forma que algunos autores consideran que en realidad solo ocurren
8 reacciones. Pero recordemos que en las primeras enzimas realizan 2
reacciones cada una, por lo que son 10 reacciones en total.
¿Cuantas enzimas participan?
R/. En total hay 8 enzimas que participan en el Ciclo del Acido Citrico.
Puedes ver la lsita completa de las enzimas aqui.
¿Con que otro nombre se conoce el Ciclo de Krebs?
Los nombres alternativos son Ciclo del Acido Citrico y Ciclo de Acido
Tricarboxilico.
¿Quien descubrio el Ciclo de Krebs?
El Ciclo de Krebs fue descubierto por Hans Adolf Krebs en 1937
(Quien ademas recibio el premio nobel en 1953)
¿El Ciclo del Acido Citrico es Catabolico o Anabolico?
Ninguno. El Ciclo del Acido Citrico es Anfibolico. Esto quiere decir que
es un proceso que involucra tanto reacciones catabolicas como
anabolicas.
¿El Acido Piruvico o Piruvato ingresa directamente al Ciclo
del Acido Citrico?
No. El Piruvato debe convertirse primero en Acetil CoA para poder
ingresar al Ciclo de Krebs. Este proceso se denomina Oxidacion del
Piruvato.
Aspectos Clave del Ciclo de Krebs 🔑
• El objetivo del Ciclo de Krebs es la produccion de NADH y
FADH, compuestos necesarios para la formacion de ATP
en la cadena respiratoria.
• Participan un total de 8 enzimas y hay un total de 10
reacciones.
• Se producen un total de 2 GTP, 6 NADH. 2 FADH y 4 CO2
• Por cada molecula de Glucosa que ingresa al Ciclo de Krebs
y posterior oxidacion en la cadena respiratoria se producen
24 ATP
Ciclo de Krebs.docx
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