El ciclo del ácido cítrico es conocida principalmente como la etapa final del metabolismo de los carbohidratos , pero también es la vía final en el catabolismo de ácidos grasos y muchos aminoácidos . Se trata de una vía metabólica oxidativa convertir átomos de carbono a CO2 e impulsa la síntesis de ATP . El ciclo del ácido cítrico tiene lugar en el citosol de procariotas y en las mitocondrias de eucariotas . En procariotas y eucariotas , el ciclo se lleva a cabo en ocho pasos . El ciclo comienza siempre con átomos de carbono en la forma de grupos acetilo . En el caso del metabolismo de hidratos de carbono , piruvato entra en el ciclo del ácido cítrico mediante la utilización de piruvato deshidrogenasa para transferir coenzima A a un grupo acetilo resultante en acetil-CoA . La ecuación neta del ciclo del ácido cítrico es: Acetil- CoA + PIB + Pi + 3NAD + + Q -> 2CO2 + CoA + GTP + + 3NADH QH2 . Citrato sintasa y aconitasa

La primera reacción del ciclo del ácido cítrico consiste en acetil-CoA condensación con el oxalacetato a través de la citrato sintasa para producir citrato . Este paso en particular es exergónica y es una de las pocas enzimas capaces de sintetizar un enlace carbono-carbono sin un cofactor de ión metálico .

La segunda reacción en el ciclo del ácido cítrico es una reacción de isomerización reversible . Citrato es catalizada a isocitrato a través de una molécula intermedia llamada aconitato y la aconitasa enzima.
Isocitrato deshidrogenasa y alfa-cetoglutarato deshidrogenasa

La tercera reacción involucra isocitrato someterse descarboxilación oxidativa vía isocitrato deshidrogenasa formar alfa- cetoglutarato . Esta reacción reduce también NAD + a NADH y libera un CO2.

El cuarto paso en el ciclo del ácido cítrico es otra reacción de descarboxilación oxidativa , libera otra molécula de CO2, y reduce otra NAD + a NADH . En esta reacción , el alfa- cetoglutarato forma succinil - CoA a través de la alfa- cetoglutarato deshidrogenasa.
Succinil - CoA sintetasa y succinato deshidrogenasa

El quinto paso del ciclo del ácido cítrico utiliza succinil- CoA sintetasa para escindir succinil- CoA en succinato . Durante esta reacción un grupo fosfato reemplaza CoA en succinil - CoA para producir una succinil - fosfato . Succinil- fosfato a continuación, dona el grupo fosfato a un residuo de His que produce el succinato de producto . El grupo fosfato se transfiere desde el residuo de His a una molécula de PIB para liberar también una molécula de GTP .

Las tres últimas reacciones serán convertir succinato a la oxaloacetato sustrato de partida .

El sexto reacción es una reacción de deshidrogenación reversible que convierte succinato a fumarato a través de la succinato deshidrogenasa . Esta reacción también abrigos y FAD en FADH2 .
Fumarasa y malato deshidrogenasa

El séptimo reacción utiliza fumarasa para catalizar una hidratación reversible del fumarato a malato . Esta reacción también utiliza una molécula de agua .

El paso final del ciclo del ácido cítrico se regenera una oxaloacetato a través de la malato deshidrogenasa de malato . Esta reacción final devuelve el ciclo a su estado y libera otro NADH de NAD + originales.
Insight

Comprender las características únicas del ciclo del ácido cítrico ayudará a aclarar el propósito y el proceso del ciclo . El ciclo del ácido cítrico tiene tres pasos irreversibles que sirven como puntos de regulación . Las tres reacciones irreversibles son la reacción de uno, tres y cuatro. Estos tres pasos ayudan a regular la frecuencia del ciclo.

El ciclo del ácido cítrico también tiene productos intermedios que son precursores de otras moléculas y funciones metabólicas por lo que el ciclo del ácido cítrico no puede ser únicamente clasifica como catabólico o anabólico. Citrato se utiliza para el ácido graso y la síntesis de colesterol ; alfa - cetoglutarato se utiliza para la síntesis de aminoácidos y de nucleótidos ; succinil - CoA reductasa se ​​utiliza para la síntesis de hemo ; malato se utiliza para la síntesis de piruvato ; oxaloacetato se utiliza para la síntesis de glucosa .

Otro componente importante es cómo se reoxidan los seis NADH y dos QH2 moléculas . Los seis moléculas de NADH conducen a 18 moléculas de ATP y los dos QH2 moléculas dan lugar a cuatro moléculas de ATP . Este sistema de contabilidad está basada en una molécula de glucosa , lo que provoca dos ciclos de ácido cítrico .