El ciclo del ácido cítrico, también conocido como ciclo de Krebs o ciclo del ácido tricarboxílico (TCA), es la segunda etapa de respiración celular. Este ciclo es catalizado por varias enzimas y lleva el nombre en honor del científico británico Hans Krebs, quien identificó la serie de pasos involucrados en el ciclo del ácido cítrico. La energía utilizable que se encuentra en el carbohidratos, proteínasy grasas comemos se libera principalmente a través del ciclo del ácido cítrico. Aunque el ciclo del ácido cítrico no usa oxígeno directamente, solo funciona cuando hay oxígeno presente.
La primera fase de la respiración celular, llamada glucólisis, tiene lugar en el citosol de la célula citoplasma. El ciclo del ácido cítrico, sin embargo, ocurre en la matriz de la célula. mitocondrias. Antes del comienzo del ciclo del ácido cítrico, el ácido pirúvico generado en la glucólisis cruza la membrana mitocondrial y se usa para formar acetil coenzima A (acetil CoA). El acetil CoA se usa luego en el primer paso del ciclo del ácido cítrico. Cada paso del ciclo es catalizado por una enzima específica.
El grupo acetilo de dos carbonos de acetil CoA se agrega a los cuatro carbonos oxaloacetato para formar el citrato de seis carbonos. los ácido conjugado de citrato es ácido cítrico, de ahí el nombre de ciclo de ácido cítrico. El oxaloacetato se regenera al final del ciclo para que el ciclo pueda continuar.
CoA se elimina de la succinil CoA molécula y se reemplaza por una grupo fosfato. El grupo fosfato se elimina y se une al difosfato de guanosina (GDP) formando así el trifosfato de guanosina (GTP). Al igual que el ATP, el GTP es una molécula que produce energía y se usa para generar ATP cuando dona un grupo fosfato al ADP. El producto final de la eliminación de CoA de succinil CoA es succinato.
El malato se oxida formando oxaloacetato, el sustrato inicial en el ciclo. NAD + se reduce a NADH + H + en el proceso.
En células eucariotas, el ciclo del ácido cítrico utiliza una molécula de acetil CoA para generar 1 ATP, 3 NADH, 1 FADH2, 2 CO2 y 3 H +. Como se generan dos moléculas de acetil CoA a partir de las dos moléculas de ácido pirúvico producidas en la glucólisis, el el número total de estas moléculas producidas en el ciclo del ácido cítrico se duplica a 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH2, 4 CO2 y 6 H +. También se generan dos moléculas de NADH adicionales en la conversión de ácido pirúvico a acetil CoA antes del inicio del ciclo. Las moléculas de NADH y FADH2 producidas en el ciclo del ácido cítrico se pasan a la fase final de respiración celular llamado la cadena de transporte de electrones. Aquí NADH y FADH2 se someten a fosforilación oxidativa para generar más ATP.