Glicòlisi i Cicle de Krebs: Vies Metabòliques Clau

Etapes de la Glicòlisi

1. Fosforilació de la glucosa: Reacció irreversible en la qual la glucosa s'uneix al grup fosfat per formar glucosa-6-fosfat. Aquesta activa la glucosa i impedeix que surti de la cèl·lula. Es consumeix una molècula d'ATP.
2. Isomerització de la glucosa-6-fosfat a fructosa-6-fosfat.
3. Formació de fructosa-1,6-bisfosfat: Reacció irreversible i la més ben regulada de la ruta glicolítica, que determina el ritme de la glicòlisi. Consumeix un altre ATP.
4. Ruptura de la fructosa-1,6-bisfosfat: Produeix gliceraldehid-3-fosfat i dihidroxiacetona fosfat.
5. Isomerització de la dihidroxiacetona fosfat a gliceraldehid-3-fosfat: El nombre de molècules de gliceraldehid-3-fosfat es duplica.
6. Oxidació del gliceraldehid-3-fosfat: Reacció reversible que requereix fosfat inorgànic i NAD⁺ i allibera una gran quantitat d'energia que es fa servir per formar 1,3-bisfosfoglicerat.
7. Formació d'ATP: Reacció reversible de fosforilació a nivell de substrat, durant la qual l'1,3-bisfosfoglicerat cedeix el seu fosfat ric en energia a l'ADP i se sintetitza un ATP.
8. Isomerització del 3-fosfoglicerat en 2-fosfoglicerat: Una isomerasa transforma el 3-fosfoglicerat en 2-fosfoglicerat.
9. Deshidratació del 2-fosfoglicerat: Aquesta molècula perd aigua i genera fosfoenolpiruvat.
10. Síntesi del piruvat: Es produeix per desfosforilació del fosfoenolpiruvat. Es forma un ATP.

Balanç Global de la Glicòlisi

Glucosa + 2Pi + 2ADP + 2NAD⁺ → 2 Piruvat + 2ATP + 2NADH + 2H⁺ + 2H₂O.

El piruvat pot passar a acetil-CoA i entrar al cicle de Krebs, o, en absència d'oxigen, entrar a les rutes fermentatives. El piruvat format al final de la glicòlisi es transporta des del citosol fins al mitocondri.

Cicle de Krebs (Cicle de l'Àcid Cítric)

El cicle de Krebs s'inicia amb la transferència de dos àtoms de carboni procedents de l'acetil-CoA a una molècula de 4C (oxalacetat), encarregat que s'iniciï el cicle.

1. Condensació d'acetil-CoA amb oxalacetat per formar citrat: No requereix aportació energètica perquè l'acetil-CoA s'hidrolitza durant la reacció.
2. Isomerització del citrat a isocitrat.
3. Descarboxilació oxidativa de l'isocitrat: Produeix alfa-cetoglutarat i NADH.
4. Descarboxilació oxidativa de l'alfa-cetoglutarat: Produeix succinil-CoA i NADH.
5. Hidròlisi del succinil-CoA: Produeix succinat i GTP.
6. Oxidació del succinat: Produeix fumarat i FADH₂. És l'única etapa que es produeix a la membrana interna.
7. Hidratació del fumarat per obtenir malat.
8. Oxidació del malat: Produeix oxalacetat i NADH. D'aquesta manera es regenera l'oxalacetat i el cicle pot tornar-se a iniciar.

Balanç per Volta Completa del Cicle de Krebs

Una volta completa genera: 3 molècules de NADH + 1 FADH₂ + 1 GTP.