TRANSFORMACIONES DE LA ENERGÍA
del NADH en el piruvato para +formar ácido láctico,
con lo cual se regenera el NAD (Rg. 5.1). La enzima
deshidrogenasa láctica tienen un papel clave en esta
reacción en muchos organismos. En las bacterias, el
primer paso es quitar un átomo de hidrógeno al piruvato, luego, el compuesto de dos carbonos resultante se reduce a +alcohol etílico y de ese modo se
regenera el NAD . En realidad, el carbono se elimina
en forma de una molécula de CO2. (Este gas es el
agente expansor que "levanta" el pan cuando la masa contiene levaduras termentadoras.) En algunos
insectos, uno de los productos del rompimiento de la
fructosa-1,6-difosfato —a saber, el fosfato de dihidroxiacetona (DHAP)— recibe los electrones y los
iones de hidrógeno del NADH para formar un importante producto reducido denominado fosfato de cc-glicerol, sustrato útil para la síntesis de grasas neutras.
Entonces, por evolución han surgido diversos mecanismos metabólicos que reoxidan el NADH con
la consecuente formación de productos reducidos
característicos.
5.25
tico tiene que pasar por el "molino" y al hacerlo produce en última instancia otra molécula de ácido
oxaloacético, puede considerarse que la secuencia
retorna en forma cíclica a su punto de partida. En
ese momento, una nueva molécula de acetil-CoA se
une al ácido oxaloacético para iniciar otra vuelta del
carrusel. Una buena manera de representar el ciclo
de Krebs sería un sistema metabólico en el que los
productos de la glucólisis fueran modificados primero
y, después, degradados a productos de baja energía
con ayuda de vías auxiliares conectadas al ciclo
principal.
5.28
¿Cuál es la importancia del ciclo de Krebs (o del
ácido tricarboxílico) en la economía de la célula?
¿El ácido pirúvico ingresa directamente en el ciclo
de Krebs?
No, recibe primero la acción de un complejo multienzimático dentro de las mitocondrias, donde se descarboxila oxidativamente (pierde su grupo carbonita
en forma de CO2) a ácido acético; este ácido se
adhiere a una molécula de coenzima A y, en forma
de la reactivísima acetil-CoA, ingresa en el ciclo de
Krebs. Durante la formación de la acetil-CoA se produce una molécula de NADH. Luego, la acetil-CoA
se une al ácido oxaloacático (C) para formar ácido
cítrico (C8). Mientras deducía los pasos específicos
del ciclo con sus primeros experimentos, Sir Hans
Krebs estaba consciente de que el paso inicial era la
formación de citrato, por lo cual decidió utilizar el término ciclo del ácido cítrico para referirse a esta vía.
5.27
¿Por qué se dice que la vía de Krebs es un ciclo?
Como el ácido cítrico que se forma inicialmente por
condensación de la acetil-CoA con el ácido oxaloacó-
¿Qué relación hay entre el ciclo de Krebs y la ca
dena de transporte de electrones (CTE)?
Dentro del ciclo de Krebs, las oxidaciones de los metabolitos ocurren en pasos específicos. Cada uno de
esos pasos es catalizado por una enzima que funciona con un auxiliar llamado coenzima, por lo común
NAD+ o FAD. Es la coenzima la que funge de hecho
como aceptor de los electrones y los iones de hidrógeno desprendidos de sustratos específicos —los
metabolitos del ciclo de Krebs— y la que sirve como
puente de enlace entre ese ciclo y la CTE. La acción
del ciclo de Krebs es en realidad oxidar por completo
los ácidos pirúvicos que se le proporcionan continuamente. Sin embargo, mientras que los carbonos individuales de las moléculas que van entrando se
oxidan a niveles de energía más bajos, los electrones
y los hidrógenos adheridos a las coenzimas reducidas (NADH y FADH) permanecen en un estado energético elevado. Esa energía se recupera gracias a la
CTE, una serie de pigmentos que funciona del mismo modo que una brigada de cubeteros para transportar electrones y iones de hidrógeno hacia niveles
inferiores de energía. La participación total de esta
cadena, cuando empieza con NADH, es la síntesis
de tres moléculas de ATP. Si el ingreso en la cadena
ocurre en un punto de menor energía, como sucede
en el caso del FADH2, sólo se forman dos moléculas
de ATP con la energía liberada durante la trayectoria
descendente. Como el ATP se forma gracias a la repetitiva eliminación de electrones de los pigmentos
de la cadena de transporte electrónico, el proceso
global se denomina fosforilación oxidativa. Los
componentes de la CTE se encuentran embebidos
en las crestas de la membrana mitocondrial interna,
estrechamente asociados con las enzimas del ciclo
de Krebs. Su disposición física es Idónea para que la
eficiencia del transporte de electrones sea máxima.
El ciclo de Krebs es un molino o carrusel metabólico
en el que el ácido pirúvico resultante de la glucólisis
es degradado u oxidado aeróbicamente a dióxido de
carbono y agua con la generación de enormes cantidades de ATP. Como la glucólisis, el ciclo de Krebs
es una vía metabólica en ía que una variedad de pasos enzimáticos están integrados de modo compatible. Las enzimas del ciclo de Krebs se localizan en
las mitocondrias; muchas de esas enzimas están disueltas en la matriz, pero otras se encuentran adheridas a la membrana interna de ese organelo. La
glucólisis, que se efectúa en ausencia de oxígeno,
puede verse como la fase anaeróbica inicial de la degradación de los carbohidratos; el ciclo de Krebs
puede considerarse la fase aeróbica final de dicho
proceso.
5.26
69
5.29
¿Cuál es el mecanismo que acopla las oxidaciones de la CTE con la síntesis de ATP?
Esta interrogante ha sido el tema de muchas investigaciones y ha generado muchas hipótesis. En las hipótesis del pasado se recalcaba la participación de
enzimas fosforiladoras específicas situadas a lo largo
de la CTE, enzimas que se suponían concentradas
en los extremos de WV\;2W7G'V7GW&2V