El ciclo de Krebs
Ciclo de los ácidos tricarboxílicos: estequiometría, termodinámica y control
1. Localización y función
Vía anfibólica de la matriz mitocondrial que oxida el acetil-CoA (procedente de la PDH, la β-oxidación y el catabolismo de aminoácidos) hasta 2 CO₂ y transfiere 8 e⁻ a 3 NAD⁺ y 1 FAD. Excepción topológica: la succinato deshidrogenasa está integrada en la membrana interna como complejo II.
No consume O₂ directamente, pero es estrictamente aerobio: sin cadena respiratoria no se reoxidan NADH y FADH₂, cae el NAD⁺ disponible y el flujo se detiene.
2. Reacciones
- Citrato sintasa: acetil-CoA + OAA + H₂O → citrato + CoA-SH ΔG°′ −32 kJ/mol
- Aconitasa (centro Fe-S): citrato ⇌ isocitrato, vía cis-aconitato
- Isocitrato DH: → α-cetoglutarato + CO₂ + NADH −8
- Complejo α-KG DH (TPP, lipoato, CoA, FAD, NAD⁺): → succinil-CoA + CO₂ + NADH −33
- Succinil-CoA sintetasa: → succinato + GTP; fosforilación a nivel de sustrato
- Succinato DH (FAD): → fumarato + FADH₂; inhibida competitivamente por malonato
- Fumarasa: fumarato + H₂O → L-malato (estereoespecífica)
- Malato DH: → OAA + NADH +30; avanza porque la citrato sintasa mantiene el OAA muy bajo
3. Balance
Por vuelta: 3 NADH + 1 FADH₂ + 1 GTP + 2 CO₂. Con cocientes P/O de 2,5 y 1,5, equivale a ≈ 10 ATP por acetil-CoA (×2 por glucosa).
4. Control
Tres puntos irreversibles: citrato sintasa (− citrato, succinil-CoA, NADH, ATP), isocitrato DH (+ ADP, Ca²⁺; − ATP, NADH) y α-KG DH (+ Ca²⁺; − succinil-CoA, NADH). La señal dominante es el cociente NADH/NAD⁺.
