Etapas del Ciclo de Krebs

Reaccin 1: Citrato sintasa (De oxalacetato a citrato)

El sitio activo de laenzima, activa el acetil-CoA para hacerlo afn a un centro carbonoso del oxalacetato. Como consecuencia de la unin entre las dos molculas, el grupo tioster (CoA) se hidroliza, formando as la molcula de citrato.

La reaccin es sumamente exoergnica (G'=-31.4 kJ/mol), motivo por el cual este paso es irreversible. El citrato producido por la enzima, adems, es capaz de inhibir competitivamente la actividad de la enzima. Incluso estando la reaccin muy favorecida (porque es exoergnica), la citrato sintasa puede ser perfectamente regulada. Este aspecto tiene una notable importancia biolgica, puesto que permite una completa regulacin del ciclo de Krebs completo, convirtiendo a la enzima en una especie de marcapasos del ciclo.

Reaccin 2: Aconitasa (De citrato a isocitrato)

La aconitasa cataliza la isomerizacin del citrato a isocitrato, por la formacin de cis-aconitato. La enzima cataliza tambin la reaccin inversa, pero en el ciclo de Krebs tal reaccin es unidireccional a causa de la ley de accin de masa: las concentraciones (en condiciones estndar) de citrato (91%), del intermediario cis-aconitato (3%) y de isocitrato (6%), empujan decididamente la reaccin hacia la produccin de isocitrato.

En el sitio activo de la enzima est presente un clster hierro-azufre que, junto a algunos residuos deaminocidospolares, liga el sustrato. En concreto, la unin al sustrato se asegura por la presencia de un resto de serina, de arginina, de histidina y de aspartato, que permiten slo la unin estereospecifica del citrato 1R,2S, rechazando la forma opuesta.

Reaccin 3: Isocitrato deshidrogenasa (De isocitrato a oxoglutarato)

La isocitrato deshidrogenasa mitocondrial es una enzima dependiente de la presencia deNAD+y de Mn2+o Mg2+. Inicialmente, la enzima cataliza la oxidacin del isocitrato a oxalsuccinato, lo que genera una molcula de NADH a partir de NAD+. Sucesivamente, la presencia de un in bivalente, que forma un complejo con los oxgenos del grupo carboxilo en posicin alfa, aumenta la electronegatividad de esa regin molecular. Esto genera una reorganizacin de los electrones en la molcula, con la consiguiente rotura de la unin entre el carbono en posicin gamma y el grupo carboxilo adyacente. De este modo se tiene una descarboxilacin, es decir, la salida de una molcula de CO2, que conduce a la formacin de -cetoglutarato, caracterizado por dos carboxilos en las extremidades y una cetona en posicin alfa con respecto de uno de los dos grupos carboxilo.

Reaccin 4: -cetoglutarato deshidrogenasa (De oxoglutarato a Succinil-CoA)

Despus de la conversin del isocitrato en -cetoglutarato se produce una segunda reaccin de descarboxilacin oxidativa, que lleva a la formacin de succinil CoA. La descarboxilacin oxidativa del -chetoglutarato es muy parecida a la del piruvato, otro -cetocido.

Ambas reacciones incluyen la descarboxilacin de un -cetocido y la consiguiente produccin de una unin tioster a alta energa con lacoenzima A. Los complejos que catalizan tales reacciones son parecidos entre ellos.

La -cetoglutarato deshidrogenasa (o, ms correctamente, oxoglutarato deshidrogenasa), est compuesta de tres enzimas diferentes:* Subunidad E1: las dos cetoglutarato deshidrogenasas.* Subunidad E2: la transuccinilasa.(La subunidad E1 y E2 presentan una gran homologa con las de la piruvato deshidrogenasa.)* Subunidad E3: la dihidrolipoamida deshidrogenasa, que es el mismo polipptido presente en el otro complejo enzimtico.