Fase Iniziale del Ciclo di Krebs

La prima fase del ciclo di Krebs inizia con la condensazione dell'acetil-CoA con l'ossalacetato, catalizzata dall'enzima citrato sintasi. Questa reazione è fondamentale per l'avvio del ciclo.

Example: La reazione di condensazione può essere rappresentata come: Acetil-CoA + Ossalacetato → Citrato + CoA-SH

Il citrato formato viene poi isomerizzato a isocitrato attraverso la formazione di un intermedio chiamato cis-aconitato. Questa reazione è catalizzata dall'enzima aconitasi.

Vocabulary: Isomerizzazione - processo di riarrangiamento molecolare che non cambia la formula molecolare ma solo la struttura.

Successivamente, l'isocitrato subisce una decarbossilazione ossidativa, catalizzata dall'isocitrato deidrogenasi, producendo α-chetoglutarato e liberando CO₂. Questa reazione è accompagnata dalla riduzione di NAD+ a NADH.

Highlight: La produzione di NADH è cruciale per la successiva fosforilazione ossidativa, che genererà la maggior parte dell'ATP cellulare.

Il ciclo di Krebs schema di questa fase iniziale può essere riassunto come:

Acetil-CoA → Citrato → Isocitrato → α-chetoglutarato

Questa sequenza di reazioni rappresenta la prima parte del ciclo, dove avviene l'ossidazione completa delle unità carboniose derivate dall'acetil-CoA.

Fase Finale del Ciclo di Krebs

Nella seconda fase del ciclo di Krebs, l'α-chetoglutarato subisce un'ulteriore decarbossilazione ossidativa, simile a quella del piruvato, producendo succinil-CoA e NADH. Questa reazione è catalizzata dal complesso α-chetoglutarato deidrogenasi.

Vocabulary: Decarbossilazione ossidativa - processo che rimuove un gruppo carbossilico sotto forma di CO₂ e contemporaneamente ossida la molecola.

Successivamente, il succinil-CoA viene convertito in succinato attraverso una fosforilazione a livello del substrato, producendo GTP (equivalente ad ATP). Questa reazione è catalizzata dalla succinil-CoA sintetasi.

Highlight: La fosforilazione a livello del substrato nel ciclo di Krebs è l'unica fonte diretta di ATP/GTP in questo processo.

Il succinato viene poi ossidato a fumarato dalla succinato deidrogenasi, l'unico enzima del ciclo di Krebs legato alla membrana mitocondriale interna. Questa reazione produce FADH₂.

Le fasi del ciclo di Krebs si concludono con l'idratazione del fumarato a malato, catalizzata dalla fumarasi, e l'ossidazione del malato a ossalacetato, catalizzata dalla malato deidrogenasi, che produce un altro NADH.

Example: La sequenza finale può essere riassunta come: α-chetoglutarato → Succinil-CoA → Succinato → Fumarato → Malato → Ossalacetato

Il ciclo di Krebs cosa produce complessivamente per ogni giro del ciclo è:

• 1 ATP (sotto forma di GTP)
• 3 NADH
• 1 FADH₂
• 2 CO₂

La regolazione del ciclo di Krebs è fondamentale per l'omeostasi energetica cellulare. Gli enzimi chiave come la citrato sintasi, l'isocitrato deidrogenasi e l'α-chetoglutarato deidrogenasi sono regolati da segnali di abbondanza energetica come alti livelli di ATP e NADH.

Quote: "Il ciclo di Krebs è il crocevia centrale del metabolismo cellulare, collegando le vie cataboliche e anaboliche." - Hans Krebs

In conclusione, il ciclo di Krebs spiegazione semplice lo descrive come un processo ciclico che ossida completamente l'acetil-CoA, producendo energia e precursori biosinteti