Ciclo de Krebs.

UNIDAD III RENDIMIENTO ENERGETICO
ACTIVIDAD 1:
¿Sabes qué es el ciclo de Krebs?
CICLO DE KREBS
El ciclo toma su nombre en honor del científico anglo-alemán Hans Adolf Krebs, que propuso en 1937 los
elementos clave de la ruta metabólica. Por este descubrimiento recibió en 1953 el Premio Nobel de
Medicina.
El ciclo de Krebs (conocido también como ciclo de los ácidos tricarboxílicos o ciclo del ácido cítrico) es un
ciclo metabólico de importancia fundamental en todas las células que utilizan oxígeno durante el proceso
de respiración celular de las células aerobias, en donde se llevan a cabo una sucesión de reacciones
químicas. En células eucariotas se realiza en la mitocondria.
ACTIVIDAD 2:
Mediante una lluvia de ideas menciona: ¿Cuáles son las características del ciclo de Krebs?
¿Qué es anfibolismo?
Este ciclo es una ruta metabólica anfibólica, ya que participa tanto en procesos catabólicos como
anabólicos. Este ciclo proporciona muchos precursores para la producción de algunos aminoácidos, como
por ejemplo el cetoglutarato y el oxalacetato, así como otras moléculas fundamentales para la célula.
El piruvato genera la principal molécula abastecedora del ciclo: la acetil coenzima A

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La reacción de oxidación - decarboxilación del piruvato es el nexo entre la glucólisis y el ciclo de
Krebs. Esta reacción irreversible es catalizada por un complejo enzimático (piruvato
deshidrogenasa) localizado en la matriz mitocondrial.
El piruvato pierde el grupo carboxilo como CO2, y los dos carbonos restantes unidos a la CoA
conforman la acetil-CoA . En la reacción se reduce un NAD a NADH.H que a su vez cede los H a
los otros transportadores de cadena respiratoria, con la consecuente formación de 3 ATP.
ACTIVIDAD 3:
En equipos de 3 integrantes dialoga ¿Cuál es la coenzima que activa el ciclo de Krebs?
Fases del ciclo de krebs
Glucolisis: como vimos en clases anteriores a partir de una molécula de glucosa al final se obtienen 2
moléculas de piruvato o ácido pirúvico y 2 moléculas de ATP.
PIRUVATO
célula
C-C-C
GLUCOSA
C-C-C-C-C-C
PIRUVATO
C-C-C
2 ATP
2 NADH
ACTIVIDAD 4:
¿Alguna vez escuchaste la palabra cítrico y sabes qué es?
¿En dónde puedes encontrar el ácido cítrico?
Investiga la formula química del ácido cítrico.
2.-Formaciçon del ácido cítrico
La acetil-CoA generada por los diferentes catabolismos se condensa con el oxalacetato y
genera citrato. A través de 7 reacciones de oxidación y descarboxilación sucesivas se
regenera oxalacetato, capaz de iniciar un nuevo ciclo.
ACETILCOA + ÁCIDO OXALACETATO-------------ACIDO CITRICO-------------ACIDO OXALOACÉTICO
C-C
C-C-C-C-C
C-C-C-C-C-C
Visión simplificada y rendimiento del proceso
El paso final es la oxidación del ciclo de Krebs, produciendo un oxaloacetato y dos CO2.
El acetil-CoA reacciona con una molécula de oxaloacetato (4 carbonos) para formar citrato (6
carbonos), mediante una reacción de condensación.
A través de una serie de reacciones, el citrato se convierte de nuevo en oxaloacetato.
Durante estas reacciones, se substraen 2 átomos de carbono del citrato (6C) para dar
oxalacetato (4C); dichos átomos de carbono se liberan en forma de CO2
El ciclo consume netamente 1 acetil-CoA y produce 2 CO2. También consume 3 NAD+ y 1
FAD, produciendo 3 NADH + 3 H+ y 1 FADH2.
El rendimiento de un ciclo es (por cada molécula de piruvato): 1 ATP, 3 NADH +3H+, 1 FADH2,
2CO2.
Cada NADH, cuando se oxide en la cadena respiratoria, originará 2,5 moléculas de ATP (3 x
2,5 = 7,5), mientras que el FADH2 dará lugar a 1,5 ATP. Por tanto, 7,5 + 1,5 + 1 GTP = 10 ATP
por cada acetil-CoA que ingresa en el ciclo de Krebs.
Cada molécula de glucosa produce (vía glucólisis) dos moléculas de piruvato, que a su vez
producen dos acetil-CoA, por lo que por cada molécula de glucosa en el ciclo de Krebs se
produce: 4CO2, 2 GTP, 6 NADH + 6H + , 2 FADH2; total 32 ATP.
CONCLUSIÓN:
El acetil-CoA (Acetil Coenzima A) es el principal precursor del ciclo. El ácido cítrico (6
carbonos) o citrato se regenera en cada ciclo por condensación de un acetil-CoA (2 carbonos)
con una molécula de oxaloacetato (4 carbonos). El citrato produce en cada ciclo una molécula
de oxaloacetato y dos CO2, por lo que el balance neto del ciclo es:
Acetil-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2 H2O → CoA-SH + 3 (NADH + H+) + FADH2 +
GTP + 2 CO2
Los dos carbonos del Acetil-CoA son oxidados a CO2, y la energía que estaba acumulada es
liberada en forma de energía química: GTP y poder reductor (electrones de alto potencial):
NADH y FADH2. NADH y FADH2 son coenzimas (moléculas que se unen a enzimas) capaces
de acumular la energía en forma de poder reductor para su conversión en energía química en
la fosforilación oxidativa.
Cada NADH, cuando se oxide en la cadena respiratoria, originará 2,5 moléculas de ATP (3 x
2,5 = 7,5), mientras que el FADH2 dará lugar a 1,5 ATP. Por tanto, 7,5 + 1,5 + 1 GTP = 10 ATP
por cada acetil-CoA que ingresa en el ciclo de Krebs.
Cada molécula de glucosa produce (vía glucólisis) dos moléculas de piruvato, que a su vez
producen dos acetil-CoA, por lo que por cada molécula de glucosa en el ciclo de Krebs se
produce: 4CO2, 2 GTP, 6 NADH + 6H +, 2 FADH2; total 32 ATP.
Reactivos/ Productos/
Coenzimas Coenzima
Molécula
Enzima
Tipo de reacción
I. Citrato
1. Aconitasa
Deshidratación
II. cis-Aconitato
2. Aconitasa
Hidratación
H2O
III. Isocitrato
3. Isocitrato
deshidrogenasa
Oxidación
NAD+
NADH + H+
IV. Oxalosuccinato
4. Isocitrato
deshidrogenasa
Descarboxilación
V. α-cetoglutarato
5. α-cetoglutarato
deshidrogenasa
Descarboxilación
oxidativa
NAD+ +
CoA-SH
NADH + H+
+ CO2
VI. Succinil-CoA
6. Succinil-CoA sintetasa Hidrólisis
GDP
+ Pi
GTP +
CoA-SH
VII. Succinato
7. Succinato
deshidrogenasa
Oxidación
FAD
FADH2
VIII. Fumarato
8. Fumarato Hidratasa
Adición (H2O)
H2O
IX. L-Malato
9. Malato
deshidrogenasa
Oxidación
NAD+
X. Oxalacetato
10. Citrato sintasa
Condensación
H2O
NADH + H+
¿Qué es CoA?
La coenzima A (CoA, CoASH o HSCoA) es una coenzima, notable por su papel en la
biosíntesis y la oxidación de ácidos grasos, así como en la descarboxilación oxidativa del ácido
pirúvico, paso previo al ciclo de Krebs. Su molécula consta de ácido pantoténico (vitamina B5),
adenosín difosfato y cisteamina.
¿Qué es el NAD?
conocido como nicotinamida adenín dinucleótido; abreviado NAD+ en su forma oxidada y
NADH en su forma reducida, es una coenzima encontrada en células vivas y compuesta por un
dinucleótido, ya que está formado por dos nucleótidos unidos a través sus grupos fosfatos,
siendo uno de ellos una base de adenina y el otro de nicotinamida.
Su función principal es el intercambio de electrones e hidrogeniones en la producción de
energía de todas las células
¿Qué es el FAD?
El flavín adenín dinucleótido o dinucleótido de flavina-adenina (abreviado FAD en su forma
oxidada y FADH2 en su forma reducida) es un coenzima que interviene en las reacciones
metabólicas de oxidación-reducción.
¿Qué es el GTP?
El guanosín trifosfato (GTP, del inglés «guanosine triphosphate»), también conocido como
guanosina-5'-trifosfato, es uno de los nucleótidos trifosfato usados en el metabolismo celular.
El GTP es un nucleótido cuya base nitrogenada es la purina guanina. Su función es similar a la
del ATP, dado que también es utilizado como moneda energética. Además el GTP es el
precursor de la base guanina en la síntesis de ADN (replicación) y en la de ARN (transcripción).
Por otro lado el GTP es esencial en ciertas vías de señalización, en las que actúa como
activador de sustratos en reacciones metabólicas, al igual que hace el ATP pero de una forma
más específica.
ACTIVIDAD 5:
Observa el diagrama de flujo anterior y anota lo que consideres importante para la realización
de ciclo de Krebs:
a)
b)
c)
d)
RESULTADOS:
1) La acetil Co A se ubica unificando a los procesos metabólicos.
2) La acetil Co A activa al ciclo de Krebs para obtener energía en forma de NADH2, FADH2,
GTP, como proceso catabólico de sus intermediarios.
3) Por ser un ciclo, suministra los precursores necesarios para sintetizar (anabolismo
aminoácidos al construir proteínas, bases nitrogenadas para nucleótidos de los ácidos
nucleicos y proteínas (Anfibolísmo).
4) Por ser un ciclo al catabolizar los intermediarios para obtener energía y anabolizar
precursores de biomoléculas. Concluya, por escrito, que en los casos de ayuno el ciclo de
Krebs no se detiene porque su activador (acetil Co A), se puede observar catalizando
moléculas almacenadoras de energía pero que en casos de inanición ó desnutrición severa
algunos tejidos especializados (cerebro) sufren daños irreversibles por falta de energía.
ACTIVIDAD 6
Realiza una comparación entre los resultados que obtuviste y los que aparecen abajo y analiza
si hay semejanzas y especifica las diferencias: