cicle de Krebs

cicle de l’àcid cítric, cicle de l’àcid tricarboxílic

m

Bioquímica

Representació del cicle de Krebs amb els enzims implicats

© Fototeca.cat

Conjunt de reaccions que s’esdevenen de manera típicament cíclica i que tenen com a finalitat la degradació d’elements dicarbonats (acetilcoenzim A), que transformen en CO2, amb aprofitament de llur energia reductora mitjançant cadenes respiratòries per a portar a terme la fosforilació oxidativa.

La constitució especial d’aquest cicle permet la interconversió de glúcids, de lípids i de restes de pròtids, segons quines siguin les necessitats de l’organisme en cada moment. L’acetilcoenzim A, que prové del catabolisme glucídic i lipídic, s’uneix a l’àcid oxalacètic, lliura coenzim A i dóna àcid cítric, mitjançant l’acció de l’enzim condensador. L’àcid cítric passa a cis-aconític, i aquest, a isocítric (però pot fer el pas també directament) per acció de l’aconitasa. L’àcid isocítric és oxidat a àcid α-cetoglutàric per una isocítric deshidrogenasa amb NADP o NAD, que alhora el descarboxila passant per la fase intermediària d’àcid oxalsuccínic. L’àcid α-cetoglutàric s’oxida i es descarboxila novament en un sistema multienzimàtic mitocondrial on intervé el TPP, amb el qual dóna un semialdehid succínic, que, amb l’enzim α-cetoglutàric deshidrogenasa, redueix l’àcid lipoic oxidat (que es regenera amb un sistema NAD/NADH2); l’enzim se substitueix per un grup coenzim A, la qual cosa dóna lloc al succinil-CoA. Aquest, per efecte de la succínic tioquinasa, dóna coenzim A i àcid succínic; l’energia de l’enllaç és emprada per a sintetitzar GTP a partir de fosfat i GDP. L’àcid succínic és oxidat, i passa a àcid fumàric, per la succínic deshidrogenasa, flavoproteïna de la cadena respiratòria; l’àcid fumàric, per l’acció de la fumarasa, dóna lloc a àcid màlic. Aquest, que es deshidrogena amb màlic deshidrogenasa i un sistema NAD/NADH2, dóna un altre cop àcid oxalacètic, amb la qual cosa es repeteix novament el cicle, amb la incorporació de l’acetilcoenzim A. El rendiment energètic pot ésser resumit (per mol d’acetilcoenzim A) en tres NADH2 (que poden donar lloc a un nou ATP), una flavoproteïna H2 (dos ATP) i un GTP (equivalent a un ATP): en total, uns 12 mols d’ATP per cada mol d’acetil-CoA. Les altres sortides i entrades del cicle són, fonamentalment, el paper de l’àcid α-cetoglutàric en la transmissió, l’àcid succínic com a punt final del metabolisme d’aminoàcids, el succinil-CoA com a origen de la síntesi de porfirines, la via de l’àcid glioxílic i la carboxilació de l’àcid pirúvic per l’enzim màlic, que dóna àcid oxalacètic.