El Cicle de Krebs i la Cadena Respiratòria: Guia Completa
Cicle de Krebs
El cicle de Krebs (que té lloc a la matriu mitocondrial i produeix NADH, ATP i CO2) és una via metabòlica en la qual els grups acetil són degradats completament. És un conjunt de reaccions mitjançant les quals s'obté energia i l'oxidació completa de la molècula d'acetil a CO2. És la ruta oxidativa final de la glucosa i la de la majoria de combustibles metabòlics. La seva funció és oxidar el grup acetil de l'acetil-CoA a CO2 i, alhora, es redueixen els transportadors d'electrons com el NAD+, que es transforma en els coenzims reduïts NADH.
Cadena respiratòria i fosforilació oxidativa
La cadena respiratòria (on es forma H2O i ATP) consisteix en diverses proteïnes transportadores d'electrons situades a la membrana interna del mitocondri. El transport d'electrons comença al NADH i acaba en l'O2. Després, acoblada al transport d'electrons, es produeix la síntesi d'ATP (mitjançant l'ATP sintetasa), segons la teoria quimioosmòtica de Mitchell. Aquesta teoria estableix que l'energia perduda pels electrons s'utilitza per bombar protons a l'exterior, des de la matriu mitocondrial a l'espai intermembranal; quan n'hi ha molts, tornen a la matriu.
Fosforilació oxidativa
Les ATP-sintetases estan constituïdes per quatre parts, cadascuna de les quals formada per diverses subunitats de polipèptids. Les peces es mouen quan flueixen els protons.
Tipus de catabolisme
- Glucosa → àcid pirúvic → respiració cel·lular (cicle de Krebs i cadena respiratòria).
- Glucosa → àcid pirúvic → fermentació.
Catabolisme dels lípids
El procés segueix aquest esquema: Triacilglicerol → (digestió) → Glicerol + àcids grassos → (β-oxidació) → Acetil-CoA → cicle de Krebs → cadena respiratòria.
El triacilglicerol es descompon en glicerol (que passa per la glicòlisi i forma àcid pirúvic) i àcids grassos, als quals s'uneixen ATP i un enzim CoA per formar acils-CoA. Després, s'inicia la β-oxidació.
β-Oxidació
Consisteix en l'oxidació dels àcids grassos activats en successives reaccions repetides. En cada volta d'aquesta via, se separen de l'acil-CoA dos àtoms de carboni en forma d'acetil-CoA. Com que els àcids grassos no poden travessar la membrana mitocondrial, primer s'uneixen a coenzims A gràcies a un enzim; l'acil-coenzim A format és guiat a la matriu mitocondrial, on s'inicia la β-oxidació.
Quan hi ha quantitats elevades d'acetil-CoA, no es realitza el cicle de Krebs, sinó que l'acetil s'envia a altres cèl·lules d'òrgans diferents al fetge per poder continuar degradant-se en el cicle de Krebs.