Ciclo de Krebs

¿Qué es el ciclo de Krebs?

El ciclo de Krebs, también conocido como ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos, es una serie de reacciones bioquímicas fundamentales que ocurren en las células de los seres vivos, incluyendo los humanos. Este ciclo juega un papel crucial en el metabolismo celular, ya que es una vía central para la producción de energía en forma de adenosín trifosfato (ATP).

El ciclo de Krebs se lleva a cabo en la matriz mitocondrial, una estructura ubicada en el interior de las mitocondrias, que son los "centrales energéticas" de la célula. Este ciclo es una parte fundamental de la respiración celular aeróbica, un proceso en el que los organismos utilizan el oxígeno para descomponer las moléculas de glucosa y otras sustancias orgánicas y obtener energía.

El ciclo de Krebs consta de una serie de reacciones enzimáticas interconectadas que descomponen la glucosa y otros sustratos metabólicos en dióxido de carbono (CO2), liberando electrones y protones en el proceso. Estos electrones y protones son transportados por coenzimas como la nicotinamida adenina dinucleótido (NAD+) y el flavín adenín dinucleótido (FAD) hacia la cadena de transporte de electrones, donde se genera ATP mediante la fosforilación oxidativa.

El ciclo de Krebs comienza cuando el grupo acetilo, derivado de la glucosa u otras fuentes de combustible metabólico, se une a una molécula llamada oxaloacetato para formar citrato. A partir de ahí, el citrato es sometido a una serie de reacciones que liberan dos moléculas de CO2 y generan energía en forma de NADH y FADH2. Estas moléculas de energía rica luego participan en la cadena de transporte de electrones, donde se utiliza su potencial reductor para generar ATP.

Además de la producción de ATP, el ciclo de Krebs también es importante en la síntesis de precursores metabólicos. Varias moléculas intermedias del ciclo de Krebs pueden ser desviadas hacia otras vías metabólicas para la síntesis de aminoácidos, lípidos y otros compuestos esenciales para el funcionamiento celular.

El ciclo de Krebs está regulado por una serie de factores, incluyendo la disponibilidad de sustratos metabólicos, la presencia de oxígeno y la actividad de las enzimas que catalizan las reacciones. Además, ciertas hormonas y señales metabólicas pueden modular la actividad del ciclo de Krebs para adaptarse a las demandas energéticas del organismo.

 ¿Cómo funciona el Ciclo de Krebs?

Este ciclo tiene ocho pasos principales. No te preocupes, no necesitas memorizarlos como una bioquímica, pero es importante que comprendas el recorrido general:

1. Formación del Citrato

El acetil-CoA (producto de los macronutrientes) se une a otra molécula llamada oxalacetato, formando citrato.
Esto marca el inicio del ciclo.

Aplicación estética: ¡Aquí arranca la producción de energía! Sin este paso, tus células no tendrían combustible para regenerarse.

2. Isomerización del Citrato a Isocitrato

El citrato se reorganiza químicamente para formar isocitrato, más fácil de procesar en los siguientes pasos.

3. Descarboxilación de Isocitrato a α-cetoglutarato

Aquí se libera CO₂ y se forma una molécula llamada Nicotinamida Adenina Dinucleótido Hidrogenado (NADH), que es una especie de batería energética que será usada más adelante.

4. Conversión a Succinil-CoA

Se libera otro Dióxido de carbono (CO₂), se forma más NADH, y la molécula resultante es la succinil-CoA.

¿Sabías que parte del CO₂ que exhalas al respirar viene de este paso del ciclo de Krebs?

5. Conversión a Succinato

La succinil-CoA se convierte en succinato, liberando una pequeña cantidad de ATP directamente.

Este ATP es esencial para funciones vitales como mantener el tono muscular, activar enzimas estéticas y reparar tejidos.

6. Conversión a Fumarato

El succinato se transforma en fumarato y se produce otra molécula energética llamada Flavina Adenina Dinucleótido Hidrogenado (FADH₂).

7. Conversión a Malato

El fumarato pasa a malato mediante una reacción sencilla.

8. Regeneración de Oxalacetato

El malato se convierte nuevamente en oxalacetato, lo que permite que el ciclo se reinicie.
Se produce más NADH, y todo está listo para otra vuelta.

 ¿Qué se genera en todo este proceso?

Por cada molécula de glucosa que entra al ciclo, se obtienen:

• 3 moléculas de NADH
• 1 molécula de FADH₂
• 1 molécula de ATP
• 2 moléculas de CO₂

Y lo más importante: los NADH y FADH₂ se usan luego en otro proceso llamado cadena de transporte de electrones, que multiplica la producción de ATP.

En estética, esa energía es vital para procesos como:

• Regeneración de colágeno
• Crecimiento del cabello
• Cicatrización de la piel
• Mantenimiento del tono muscular
• Transporte de nutrientes a través del sistema sanguíneo

¿En qué enfermedades puede estar alterado el ciclo de Krebs?

El ciclo de Krebs puede alterarse en varias enfermedades, principalmente aquellas que afectan el metabolismo celular y la producción de energía. Algunas de estas incluyen:

• Diabetes Mellitus: La falta de insulina o resistencia a ella afecta el metabolismo de carbohidratos, alterando el ciclo de Krebs.
• Cáncer: Las células cancerosas a menudo evitan el ciclo de Krebs, utilizando vías alternativas para energía rápida.
• Enfermedades mitocondriales: Deficiencias en enzimas del ciclo de Krebs pueden llevar a disfunciones energéticas como la encefalomiopatía mitocondrial con acidosis láctica y episodios de ictus (MELAS).
• Acidosis láctica: Puede inhibir las enzimas del ciclo.