Ciclo de krebs cadena respiratoria

Ciclo de krebs cadena respiratoria

Ciclo del Tca

El grupo acetilo entra en una secuencia cíclica de reacciones conocidas colectivamente como el ciclo del ácido cítrico (o ciclo de Krebs o ciclo del ácido tricarboxílico [TCA]). El diseño cíclico de esta compleja serie de reacciones, que provocan la oxidación del grupo acetilo del acetil-CoA a dióxido de carbono y agua, fue propuesto por primera vez por Hans Krebs en 1937. (La entrada del acetil-CoA en el ciclo del ácido cítrico es el comienzo de la fase III del catabolismo. El ciclo del ácido cítrico produce trifosfato de adenosina (ATP), dinucleótido de nicotinamida y adenina reducido (NADH), dinucleótido de flavina y adenina reducido (FADH2) e intermedios metabólicos para la síntesis de compuestos necesarios.

A primera vista, el ciclo del ácido cítrico parece bastante complejo (Figura \(\PageIndex{1})). Sin embargo, todas las reacciones son de tipo familiar en la química orgánica: hidratación, oxidación, descarboxilación e hidrólisis. Cada reacción del ciclo del ácido cítrico está numerada, y en la Figura \ (\PageIndex{1}), los dos átomos de carbono de acetilo están resaltados en rojo. Cada intermedio del ciclo es un ácido carboxílico, que existe como anión a pH fisiológico. Todas las reacciones ocurren dentro de las mitocondrias, que son pequeños orgánulos dentro de las células de plantas y animales.

Cómo se extraen los electrones del ciclo del ácido cítrico para utilizarlos en la cadena de transporte de electrones

En la primera parte de nuestra visión general de la energía y el metabolismo, hablamos de los diferentes tipos de nutrientes que necesita el cuerpo y de cómo los descompone en componentes químicos que el cuerpo puede utilizar. Ahora es el momento de hablar de cómo el cuerpo utiliza la glucosa para crear una de las moléculas más importantes de la biología: EL ATP.

Si has seguido la metáfora de las máquinas recreativas del post anterior, ahora es el momento de la parte buena. Has descompuesto esos 20 dólares (un polisacárido) en un montón de billetes de un dólar (glucosa) y estás listo para hacerte con unas brillantes fichas de oro para poder jugar.

Aunque lo parezca, la glucosa no es energía en sí misma. La energía de la glucosa se transfiere a una molécula llamada ATP (trifosfato de adenosina). El ATP es la verdadera energía para las funciones de las células: es la ficha que necesitas para jugar al skee-ball, al Tetris o al Pacman. Cuando el ATP se descompone en ADP, se libera la energía almacenada.

En tu cuerpo, el ATP interviene en la contracción muscular, la transmisión de los impulsos nerviosos, el transporte de iones y moléculas a través de las membranas celulares y una serie de reacciones anabólicas como el ensamblaje de proteínas y lípidos. Incluso se necesita ATP para fabricar más ATP.

Glucólisis y ciclo de Krebs

La cadena de transporte de electrones es una serie de cuatro complejos proteicos que acoplan las reacciones redox, creando un gradiente electroquímico que conduce a la creación de ATP en un sistema completo denominado fosforilación oxidativa. Se produce en las mitocondrias tanto en la respiración celular como en la fotosíntesis. En la primera, los electrones proceden de la descomposición de moléculas orgánicas y se libera energía. En la segunda, los electrones entran en la cadena tras ser excitados por la luz, y la energía liberada se utiliza para construir carbohidratos.

En la cadena de transporte de electrones (ETC), los electrones pasan por una cadena de proteínas que aumenta su potencial de reducción y provoca una liberación de energía. La mayor parte de esta energía se disipa en forma de calor o se utiliza para bombear iones de hidrógeno (H+) desde la matriz mitocondrial al espacio intermembranal y crear un gradiente de protones. Este gradiente aumenta la acidez en el espacio intermembranal y crea una diferencia eléctrica con una carga positiva en el exterior y una carga negativa en el interior. Las proteínas del ETC en un orden general son el complejo I, el complejo II, la coenzima Q, el complejo III, el citocromo C y el complejo IV.La ATP sintasa, también llamada complejo V, utiliza el gradiente de protones generado por el ETC a través de la membrana mitocondrial interna para formar ATP. La ATP-sintasa está formada por las subunidades F0 y F1, que actúan como un sistema motor de rotación. La F0 es hidrofóbica y está incrustada en la membrana mitocondrial interna. Contiene un corredor de protones que se protonan y desprotonan repetidamente a medida que los iones H+ fluyen por el gradiente desde el espacio intermembrana hasta la matriz. La ionización alternante de F0 provoca una rotación que altera la orientación de las subunidades F1. La F1 es hidrofílica y está orientada hacia la matriz mitocondrial. Los cambios conformacionales en las subunidades F1 catalizan la formación de ATP a partir de ADP y Pi. Por cada 4 iones H+ se produce 1 ATP. La ATP-sintasa también puede ser forzada a funcionar a la inversa, consumiendo ATP para producir un gradiente de hidrógeno, como se observa en algunas bacterias[15][16][17].

Cadena de transporte de electrones

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El ciclo del ácido cítrico (CAC) -también conocido como ciclo TCA (ciclo del ácido tricarboxílico) o ciclo de Krebs[1][2]- es una serie de reacciones químicas para liberar la energía almacenada a través de la oxidación del acetil-CoA derivado de los carbohidratos, las grasas y las proteínas. El ciclo de Krebs es utilizado por los organismos que respiran (a diferencia de los organismos que fermentan) para generar energía, ya sea por respiración anaeróbica o aeróbica. Además, el ciclo proporciona precursores de ciertos aminoácidos, así como el agente reductor NADH, que se utilizan en otras numerosas reacciones. Su importancia central en muchas vías bioquímicas sugiere que fue uno de los primeros componentes del metabolismo y que puede haberse originado de forma abiogénica[3][4] Aunque se le denomine “ciclo”, no es necesario que los metabolitos sigan una única ruta específica; se han reconocido al menos tres segmentos alternativos del ciclo del ácido cítrico[5].

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