El ciclo de Krebs

También llamado ciclo del ácido cítrico, el ciclo de Krebs es una ruta metabólica que forma parte de la respiración celular, y por eso es tan importante. El alemán Hans Krebs fue el fisiólogo que descubrió este proceso, trabajo por el cual recibió el premio Nobel de Fisiología o Medicina en el año 1953.

Los estudiantes de bachillerato que hayan optado por la rama de las ciencias de la vida deben aprender esta ruta metabólica porque es muy importante para comprender el metabolismo celular y, en general, el funcionamiento de los seres vivos. Pero es también interesante que todas las personas, y no solo los científicos, se familiaricen con el ciclo de Krebs puesto que es un paso clave para la obtención de energía en los seres vivos. Para entender la base de este proceso no es necesario aprenderse cada uno de los pasos intermedios del ciclo de Krebs, ni memorizar todos los productos que se obtienen, sino leer este artículo con atención.

El ciclo de Krebs solo ocurre en las células eucariotas aerobias (como las animales y las vegetales) para liberar la energía almacenada en los glúcidos y otros nutrientes. Es por tanto una ruta muy importante en la naturaleza.

Hans Krebs
Hans Adolf Krebs fue el bioquímico alemán que, con ayuda de los trabajos previos del fisiólogo húngaro Szent-Györgyi descubrió la ruta metabólica que permite obtener energía a partir de nutrientes y oxígeno. Ambos científicos ganaron un premio Nobel.

¿Qué es el ATP?

Para entender esta ruta metabólica es necesario primero saber qué es el ATP o moneda energética. El ATP, adenosín trifosfato es una molécula orgánica que cuenta con tres fosfatos. Estos fosfatos están unidos a la molécula mediante unos enlaces con mucha energía, enlaces que, al romperse, liberan esta energía. Es decir, el ATP es para la célula como una tarjeta de crédito que almacena o libera energía según las necesidades del momento.

Otro concepto importante a la hora de estudiar este ciclo es la glucosa. La glucosa es una molécula orgánica utilizada por los seres vivos para obtener energía en forma de ATP. Los seres vivos almacenan la glucosa porque es una manera de tener energía, y cuando una molécula de glucosa entra en una célula, esta se descompone en piruvato. A partir de aquí hay dos caminos posibles, y uno de ellos es el ciclo de Krebs.

Esquema de glicólisis y ciclo de Krebs
El ciclo de Krebs ocurre en la membrana de la mitocondria y permite, a través de una serie de reacciones bioquímicas, liberar la energía que contienen los glúcidos. Los grupos fosfato del ATP están enlazados a la molécula por unos enlaces muy energéticos, que al romperse liberan dicha energía.

El piruvato migra a la mitocondria, donde ocurre la respiración celular, porque allí se encuentra una enzima (una molécula que acelera una reacción química determinada) muy importante llamada piruvato deshidrogenasa capaz de romper la molécula de piruvato en dos moléculas de acetil coenzima A. A partir de aquí, ocurre una serie de reacciones químicas en cadena y de forma cíclica que, entre otros productos, dan lugar a una molécula de ATP por cada acetil CoA. Esto es, un ATP por vuelta.

En definitiva, la célula es capaz de trasformar la energía contenida en la glucosa en ATP. En concreto, de una molécula de glucosa se obtienen 36 ATP netos (que debido a problemas de eficiencia se reducen a unos 30 ATP).

 

Referencias

Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L. Biochemistry. 5th edition. New York: W H Freeman; 2002. Chapter 17, The Citric Acid Cycle. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21163/

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