El ciclo del ácido cítrico es parte del proceso metabólico llamado respiración aeróbica. La respiración aeróbica ocurre en las células de todos los organismos vivos, desde las plantas hasta los humanos. En la respiración aeróbica, las moléculas de piruvato, derivadas de la glucosa, producen energía para la célula dentro del ciclo del ácido cítrico. Durante el período en que el piruvato pasa en el ciclo del ácido cítrico, sus moléculas de carbono son expulsadas como desechos.
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Respiración aeróbica
La respiración aeróbica también se conoce como metabolismo aeróbico, metabolismo oxidativo o respiración celular. Es un proceso metabólico en el que los enlaces químicos se rompen para crear energía en forma de trifosfato de adenosina o ATP. El proceso se denomina aeróbico, porque solo ocurre cuando el oxígeno está disponible para que lo use la célula. Los carbohidratos glucosa y oxígeno producen energía para la célula viva.
Glicólisis
El primer proceso en la respiración celular es la glucólisis, que ocurre en el citoplasma de la planta o célula animal. El ATP descompone una sola molécula de glucosa en dos moléculas de piruvato de tres carbonos o CH3COCOO-. La glucólisis libera cuatro moléculas de ATP liberando parte de la energía almacenada en los enlaces químicos de la glucosa. La energía restante de la glucosa está en las dos moléculas de piruvato producidas en la reacción de glucólisis. En presencia de oxígeno, las moléculas de piruvato se someten a un transporte activo a las mitocondrias, donde entrarán en el ciclo del ácido cítrico.
Ciclo de acido citrico
en la matriz mitocondrial, el complejo piruvato deshidrogenasa elimina un solo carbono y dos moléculas de oxigeno del grupo carboxilo del piruvato. Esto produce una sola molécula de dióxido de carbono o CO2. Un fragmento de dos carbonos del piruvato permanece, llamado grupo acetilo (C2H3O). El complejo piruvato deshidrogenasa cataliza la unión de este grupo acetilo a la coenzima A, formando acetil-CoA. Para cada molécula de glucosa, dos moléculas de acetil-CoA entran en el ciclo del ácido cítrico. El ciclo del ácido cítrico también se conoce como el ciclo de Krebs o el ciclo del ácido tricarboxílico. La acetil-CoA es muy reactiva y transfiere el grupo acetilo a oxaloacetato produciendo citrato, el primer intermediario en el ciclo del ácido cítrico.
Carbones de piruvato
Los dos carbonos en la acetil-CoA reaccionan con los cuatro carbonos en oxaloacetato para producir citrato, una molécula de seis carbonos. En las reacciones posteriores dentro del ciclo del ácido cítrico, se produce ATP y los dos carbonos de piruvato originales se pierden como dos moléculas de CO2 residual. Al final del ciclo, solo queda el oxaloacetato de cuatro carbonos. Durante la respiración aeróbica, los tres átomos de carbono de las moléculas de piruvato se exhalan del organismo como dióxido de carbono residual.
