- Historia
- Las
reacciones del acido cítrico - Formación del
ácido cítrico - Formación
del Isocitrato - Formación
del α-cetoglutarato - Formación
de Succinil-CoA - Formación
del Fumarato - Formación
de Succinato - Formación
del Malato - Formación
del Oxaloacetato - Regulación
- Principales
vías que convergen en el ciclo de
Krebs - Referencias
En condiciones anaerobias, las células
animales
reducen el
piruvato a lactato, en las levaduras a
etanol. Por el contrario, en condiciones aerobias, el piruvato
ingresa a la
matriz mitocondrial y es convertido a
acetil-Coenzima A (AcCoA) para llevar estos Carbonos a su
estado de
oxidación total en el ciclo del ácido
cítrico.
El ciclo del ácido cítrico, considerado el
embudo del metabolismo,
consiste ocho reacciones enzimáticas, todas ellas
mitocondriales en los eucariontes. El ciclo del ácido
cítrico es la vía central del metabolismo aerobio:
es la vía oxidativa final en el catabolismo de los
carbohidratos,
ácidos
grasos y aminoácidos, además es una fuente
importante de intermediarios de vías biosintéticas.
En muchas células la acción
acoplada del ciclo del ácido cítrico y la cadena de
transporte de
electrones son responsables de la mayoría de la
energía producida.
Historia
La historia comienza a principios de la
década de los 30´s con el descubrimiento de que al
agregar succinato, fumarato y malato a músculos machacados
incrementa la velocidad del
consumo de
Oxígeno. El oxaloacetato se
incorporó a la lista de ácidos
dicarboxílicos cuando se descubrió que se
podía formar en condiciones aeróbicas a partir del
piruvato. En 1935 A. Szent-Györgyi propuso que ciertos pares
de ácidos dicarboxilicos eran interconvertidos por la
acción de deshidrogenasas y que este proceso estaba
relacionado con la respiración.
Aunque el ácido cítrico fue descubierto en
1784 por Carl Wilhelm Scheele en el jugo de limón, y
no fue hasta 1937 que los científicos entendieron su
participación en el metabolismo. Carl Martius y Franz
Knoop mostraron que el ácido cítrico es convertido
en alfa-cetoglutarato por medio del isocitrato. Se supo
también que el alfa-cetoglutarato puede ser oxidado a
succinato.
La formación del citrato era la pieza faltante
para poder armar
completamente el rompecabezas metabólico. El
descubrimiento que resolvió este rompecabezas y
unificó el metabolismo fue hecho en 1937 por Sir Hans
Krebs y W.A. Johnson: ellos mostraron que el citrato es derivado
del piruvato y del oxaloacetato completando lo que se conoce como
el ciclo del ácido cítrico.
Se necesito de una década para demostrar que el
Ac-CoA,
derivado del piruvato, es la fuente intermediaria de los
fragmentos de dos Carbonos que se combinan con el oxaloacetato
para formar citrato.
En 1948 E.P. Kennedy y A. Lenhinger descubrieron que en
mitocondrias aisladas de homogenados de
hígado de rata, se llevaban a cabo
la oxidación del piruvato y de todos los intermediarios
del ciclo de Krebs a expensas de O2, por tanto
contienen todas las enzimas
necesarias para catalizar las reacciones del ciclo y del
transporte energético. Algunas de las enzimas que
participan en este proceso, están en la matriz
mitocondrial, otras unidas a la membrana interna. En algunos
tejidos, en el
citosol, se encuentran la aconitasa (hidrolasa), la isocitrato
deshidrogenasa (NADP+ dependiente), la fumarasa
y la malato deshidrogenasa.
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