¿Es el ciclo de Krebs aeróbico o anaeróbico? Una pregunta muy difícil. Debido a que el ciclo de Krebs en sí no requiere oxígeno, pero en ausencia de oxígeno, el proceso se detendrá. Así que aquí vamos a encontrar la respuesta del ciclo de Krebs aeróbico o anaeróbico.
El proceso del ciclo de Krebs no requiere ninguna molécula de oxígeno en sí. Pero después de terminar cuando la molécula reductora se somete a una cadena de transporte de electrones, O2 sirve como último aceptor de electrones. En ausencia de O2 todo el proceso junto con el ciclo de Krebs se atascaría. Es por eso que aunque el ciclo de Krebs no requiere O2 en sí mismo, es un proceso de respiración aeróbica.
Famoso biólogo alemán, bioquímico Sir Hans Adolf Krebs y Guillermo Arturo Johnson identificó por primera vez el proceso en 1937. Según el nombre de Sir HA Krebs, el proceso se denomina ciclo de Krebs. El ciclo también se conoce como ciclo del ácido cítrico porque al comienzo de este proceso el acetil-CoA reacciona con el oxalacetato y produce ácido cítrico.
El ácido cítrico (molécula de 6 carbonos) tiene tres grupos carboxílicos (-COOH). Es por eso que el ciclo también se llama ciclo TCA o ciclo del ácido tricarboxílico. El ciclo de Krebs consta de 8 reacciones mediadas por enzimas. Las enzimas involucradas en el ciclo de Krebs son Citrato sintasa, Aconitasa, Isocitrato deshidrogenasa, α-cetoglutarato, Succinil-CoA sintetasa, Succinato deshidrogenasa, Fumarasa, Malato deshidrogenasa, etc.
Además de pequeñas cantidades de energía El ciclo de Krebs produce reductores que luego participan en el proceso de fosforilación oxidativa. Después de completar un ciclo 3 moléculas de NADH, 1 molécula de FADH2, 1 molécula de GTP (o ATP), 2 moléculas de CO2 son producidos.
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¿El ciclo de Krebs ocurre en la respiración anaeróbica?
Aunque el ciclo de Krebs no requiere oxígeno, es exclusivamente un método de respiración aeróbica.
In Respiración anaerobica proceso, el primer paso es el mismo que el proceso de respiración aeróbica, es decir, la glucólisis. En el proceso de glucólisis, la molécula de azúcar se rompe en piruvato de molécula de 3 carbonos (C3H4O3) y produce algo de energía (2 ATP). Después de eso, en el proceso anaeróbico debido a la ausencia de oxígeno, el reductor NADH no sufre fosforilación oxidativa y el proceso del ciclo de Krebs también se vería obstaculizado. Por esta razón, el ciclo de Krebs no ocurre en modo anaeróbico.
En lugar del ciclo de Krebs después del proceso de glucólisis en modo anaeróbico, las moléculas se someten a un proceso de producción de ácido láctico o fermentación de alcohol y liberan pequeñas cantidades de ATP (2 ATP).
En la producción de ácido láctico, la molécula de azúcar primero se somete a glucólisis y se convierte en piruvato de tres moléculas de carbono (C3H4O3), luego se rompe nuevamente para producir ácido láctico y energía.
C6H12O6 → C3H6O3 + energía (2ATP)
En el proceso de fermentación del alcohol, la molécula de azúcar se somete a glucólisis y se convierte en piruvato de tres moléculas de carbono (C3H4O3), luego se rompe y se convierte en alcohol (etanol) y produce energía y dióxido de carbono (CO2).
C6H12O6 → C2H5OH + CO2 + energía (2ATP)
pasos del ciclo de krebs
La glucólisis es el primer paso en el proceso de respiración después del cual el piruvato producido ingresa a la matriz mitocondrial y se oxida. Después de liberar un grupo carboxilo en forma de dióxido de carbono, se convierte en acetil-CoA. El acetil-CoA es la única molécula que entra en el proceso del ciclo de Krebs al principio. Él El ciclo de Krebs procede siguiendo varios pasos.
- Condensación entre acetil-CoA y oxaloacetato
- Isomerización del ácido cítrico
- Descarboxilación de ispcitrato
- Descarboxilación oxidativa de α-cetoglutarato
- succinil-CoA a succinato
- Deshidratación de succinato
- Hidratación de fumarato
- Deshidrogenación de L-malato
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Condensación entre acetil-CoA y oxaloacetato
Al principio, la acetil-CoA producida por la oxidación del piruvato se asoció con el oxaloacetato (OAA). Es una reacción irreversible en la que interviene la citrato sintasa y forma citrato y coA.
Isomerización del ácido cítrico
Es una reacción reversible de dos pasos en la que la enzima aconitasa provoca la deshidratación del citrato y lo convierte en cis-aconitasa. Siguiendo el paso, la cis-aconitasa se rehidrata y forma isocitrato.
Descarboxilación de isocitrato
También es una reacción de dos pasos. Al principio, la enzima isocitrato deshidrogenasa convierte el isocitrato en oxalosuccinato y NAD.+ en NADH.
En el segundo paso, la descarboxilación se facilita convirtiendo el oxalosuccinato en α-cetoglutarato y liberando 1 molécula de CO2.
Descarboxilación oxidativa de α-cetoglutarato
Al igual que el paso anterior, también es una reacción de oxidación-reducción. Es una reacción irreversible en la que la α-cetoglutarato deshidrogenasa libera un grupo carboxilo o 1 molécula de CO2 y convierte el α-cetoglutarato en succinil-CoA. En esta reacción se produce 1 molécula de NADH.
Succinil-CoA a succinato
Es el único paso que provoca la fosforilación del difosfato de guanosina y produce moléculas de GTP. Este paso es facilitado por la enzima succinil-CoA sintasa que convierte la succinil-CoA en succinato y produce GTP.
Deshidratación de succinato
En este paso succinato deshidrogenasa, succinato deshidrogenado en el
Fumarato. En esta reacción, FAD actúa como aceptor de electrones y se convierte en FADH2. Se somete a la cadena de transporte de electrones y produce 2 moléculas de ATP al final.
Hidratación de fumarato
Es una reacción reversible. La enzima fumarasa hidrata el fumarato y lo convierte en L-malato.
Deshidrogenación de L-malato
También es una reacción de oxidación-reducción, en la que participa la L-malato deshidrogenasa. La L-malato deshidrogenasa convierte el L-malato en oxaloacetato y también convierte el NAD+ en un reductor de NADH. Es el último paso del ciclo después de que el NADH participe en el mecanismo de la cadena de transporte de electrones y produzca energía. El oxaloacetato permite repetir de nuevo el ciclo con la asociación de acetil-coA.
Para saber más lea nuestro artículo sobre Ejemplos de transporte activo: primario, secundario con explicaciones
¿Es la fosforilación oxidativa del ciclo de Krebs?
En el proceso de respiración aeróbica, todo el mecanismo sufre una fosforilación oxidativa en el último paso y libera energía al romper los enlaces. En este proceso, el NADH se convierte en NAD y la molécula de oxígeno sirve como última molécula aceptora de electrones.
El ciclo de Krebs no es el proceso de fosforilación oxidativa, ambos son diferentes entre sí. La fosforilación oxidativa tiene lugar al final del proceso del ciclo de Krebs. Donde el ciclo de Krebs produce dióxido de carbono o CO2, trifosfato de adenosina o ATP y NADH reductor (dinucleótido de nicotinamida y adenina) y FAD (dinucleótido de flavina y adenina). El proceso de fosforilación oxidativa produce moléculas de energía o ATP al reducir el NADH a NAD.
Proceso de fosforilación oxidativa a partir de Wikimedia Commons
¿El ciclo de Krebs es catabólico o anabólico?
Los procesos metabólicos en los que moléculas complejas se descomponen y convierten en unidades más pequeñas y liberan energía son reacciones catabólicas. El proceso metabólico es una reacción que requiere energía, en la que se construyen moléculas complejas utilizando unidades moleculares más pequeñas.
En el ciclo de Krebs se ve que la oxidación de acetil-CoA, GTP, NADH, FADH2, etc. produce una reacción catabólica similar. Por otro lado, los intermedios (citrato, α-cetoglutarato, succinato) de esta reacción se utilizan en diferentes mecanismos de construcción de moléculas complejas, como reacciones anabólicas. Significa que el ciclo de Krebs tiene propiedades catabólicas y anabólicas, por eso se llama reacción anfibólica. Los procesos metabólicos que tienen tanto reacciones anabólicas como reacciones catabólicas se conocen como reacciones anfibólicas.
¿Es el ciclo de Krebs parte de la fotosíntesis?
El ciclo de Krebs no es parte del proceso de fotosíntesis. El ciclo de Krebs es una parte de respiración celular proceso, donde ocurre en la matriz mitocondrial de la célula.
En el proceso de fotosíntesis existe un proceso bioquímico llamado Ciclo de Calvin o ciclo C3, que ocurre en el cloroplasto de la planta. Este proceso convierte CO2 o dióxido de carbono en moléculas de azúcar o glucosa (C6H12O6).
Para saber más, lea nuestro artículo sobre Diferencia entre cromosomas de células animales y vegetales: análisis comparativo de estructura, función y hechos.
En conjunto podemos decir que el ciclo de Krebs es una de las reacciones anfibólicas más importantes en el proceso de respiración aeróbica.
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