El ciclo

El piruvato obtenido en la glucólisis pasa a la matriz mitocondrial, donde se convierte en acetil-CoA mediante un proceso de oxidación, en donde interviene un complejo multienzimático deshidrogenasa.

El ciclo  inicia con la incorporación del acetil-CoA procedente de la glucosa (o, en otros casos, de ácidos grasos o aminoácidos). También se denomina ciclo del ácido cítrico o de los ácidos tricarboxílicos porque interviene el ácido cítrico que posee tres grupos carboxilo (-COOH).

Este ciclo se considera el centro del metabolismo aerobio, en el que confluyen la mayoría de los procesos catabólicos e, incluso, algunas vías anabólicas. Tiene lugar en la matriz mitocondrial, donde se encuentran las enzimas necesarias para cada paso.

El acetil-CoA se incorpora al ciclo de Krebs y se producen 8 reacciones:

1. El grupo acetilo del acetil-CoA se condensa con el oxalacetato formando citrato, una molécula de 3 grupos carboxilos y 6 carbonos.

2. El citrato se isomeriza a isocitrato que es más fácilmente oxidable.

3. Por descarboxilación oxidativa del isocitrato se convierte en α-cetoglutarato. En esta reacción se desprende CO2 y se forma NADH + H+.

4. De nuevo tiene lugar una descarboxilación oxidativa en la que el α-cetoglutarato pasa a succinil-CoA. También aquí se desprende CO2 y se forma NADH + H+.

5. El succinil-CoA pierde  CoA y pasa a succinato, liberando la energía suficiente como para que se forme GTP mediante un proceso de fosforilación a partir del sustrato.

6. El succinato se oxida a fumarato, mediante una reacción acoplada en la que la coenzima FAD se reduce a FADH2.

7. Por hidratación del doble enlace del fumarato se forma malato.

8. A partir del malato se regenera el oxalacetato con el que se iniciaba el ciclo. La oxidación del malato se acopla a la formación de otra molécula de NADH + H+.

En resumen, la reacción global del ciclo de Krebs es la siguiente:

Acetil-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + H2O à 2 CO2 + CoA-SH + 3 (NADH + H+) + FADH2 + GTP