Etapas del Ciclo de Krebs

Reacciones del ciclo : 

1ºCondensación 2ºDeshidrogenación 3ºDescarboxilación oxidativa 4ºDescarboxilación oxidativa 5ºFosforilación a nivel de sustrato 6ºDeshidrogenación 7ºHidratación 8ºDeshidratación

Reacción 1: oxalacetato + acetil-CoA + H2Oà citrato + CoA-SH

Enzima: Citrato sintasa

La reacción es sumamente exoergónica (ΔG'°=-31.4 kJ/mol), motivo por el cual este paso es irreversible.

Reacción 2: citrato ßàcis-aconitato + H2O ßà isocitrato

Enzima: Aconitasa

La aconitasa cataliza la isomerización del citrato a isocitrato, por la formación de cis-aconitato.
En el sitio activo de la enzima está presente un clúster hierro-azufre.

Reacción 3: isocitrato + Mg” + NAD(P)à oxalsuccinato + NAD(P)H à α-cetoglutarato + CO2         E: Isocitrato deshidrogenasa

Reacción 4: α-cetoglutarato+ CoA-SH+NADà Succinil-CoA + NADH + CO2   E: α-cetoglutarato deshidrogenasa

Después de la conversión del isocitrato en α-cetoglutarato se produce una segunda reacción de descarboxilación oxidativa, que lleva a la formación de succinil CoA. La descarboxilación oxidativa del α-chetoglutarato es muy parecida a la del piruvato, otro α-cetoácido.

Reacción 5: Succinil-CoA + GDP+Pi ß à succinato +CoA-SH + GTP

E: Succinil-CoA sintetasa

El succinil-CoA es un tioéster a alta energía la enzima succinil-CoA sintetasa se sirve de tal energía para fosforilar un nucleósido difosfato purinico como el GDP.
Se produce una fosforilación a nivel de sustrato.

El GTP traslada grupos fosfato hacia el ATP, en una reacción catalizada por la enzima nucleósido difosfoquinasa.

Reacción 6: succinato +FAD ßàfumarato +FADH2

E: Succinato deshidrogenasa

La primera reacción de oxidación es catalizada por el complejo enzimático de la succinato deshidrogenasa, la única enzima del ciclo que tiene como aceptor de hidrógeno al FAD en lugar de NAD.El complejo enzimático también es el único del ciclo que pasa dentro de la membrana mitocondrial (interna) en lugar de la matriz mitocondrial como el resto de reacciones.

Reacción 7: fumarato+H2Oßà L-malato

E: Fumarasa (estereoespecifica)

Reacción 8: L-malato +NAD ßà oxalacetato +NADH  E: Malato deshidrogenasa.

El ciclo de Krebs es una ruta afibolica, es decir, actúa tanto en anabolismo como catabolismo.

Reacciones anapletoricas: Son reacciones que reponen intermediarios del ciclo.

La piruvato descaxilasa, usa biotina como coenzima para transportar grupos CO2.

Regulacion del ciclo de Krebs:

•1. Disponibilidad de sustratos

•2. Inhibición por acumulación de productos

•3. Regulación de las siguientes enzimas:

– Citrato sintasa

 •Inhibidores: NADH, succinil-CoA, citrato, ATP

•Activadores: ADP

– Isocitrato deshidrogenasa

•Inhibidores: NADH

•Activadores: Ca++, ADP

– α-cetoglutarato deshidrogenasa

•Inhibidores: succinil-CoA, NADH

•Activadores: Ca++