Usted es, en este mismo momento, el lugar de una bioquímica increíblemente complicada.
Para que su cuerpo pueda hacer literalmente cualquier cosa (saltar en un trampolín, caminar hasta el baño, mover los ojos mientras lee este artículo), necesita poder lograr algo llamado respiración celular, en la que sus células crean energía a partir de el oxígeno que respiras y los alimentos que comes.
Y como puedes imaginar, convertir un sándwich de mantequilla de maní y mermelada en una flexión de brazos es todo un proceso. Veamos cómo funciona el ciclo de Krebs hace que esta magia científica suceda.
ContenidoUno de los objetivos principales de la respiración celular es crear un tipo específico de energía almacenada llamada ATP o trifosfato de adenosina. Piensa en ello como el lenguaje energético que hablan tus células. La luz del sol es energía, pero no podemos alimentar nuestros cuerpos con ella porque no habla el lenguaje energético que nuestros cuerpos conocen:los cuerpos animales solo hablan ATP.
Un paso del largo camino desde el sándwich hasta la flexión es el ciclo de Krebs (también conocido como ciclo del ácido cítrico (CAC) o ciclo del ácido tricarboxílico (TAC)), en honor a Hans Krebs. Fue el primero en desarrollar esta pieza de bioquímica en 1937 y, como resultado, ganó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1953.
Fue bien ganado porque el ciclo de Krebs es extremadamente complicado y utiliza cambios en los enlaces químicos para reorganizar la energía.
El ciclo de Krebs ocurre en nuestras células a través de la membrana interna de las mitocondrias, los orgánulos responsables de la producción de energía celular.
La respiración celular es un proceso de varios pasos, que comienza con la glucólisis, que descompone el compuesto de seis carbonos de la glucosa y produce estas moléculas de tres carbonos llamadas ácidos pirúvicos y dos compuestos ricos en energía llamados NADH. A partir de aquí, el ciclo de Krebs se lo lleva.
El ciclo de Krebs es un proceso aeróbico, lo que significa que requiere oxígeno para funcionar. Entonces, junto con el proceso de fosforilación oxidativa, el ciclo de Krebs comienza de inmediato mezclando carbono y oxígeno en la vía respiratoria:
"Primero, dos carbonos entran en el ciclo, y dos carbonos se oxidan y eliminan del ciclo", dice Dale Beach, profesor del Departamento de Ciencias Biológicas y Ambientales de la Universidad de Longwood en Farmville, Virginia.
"Podemos pensar en este primer paso como completar la oxidación del azúcar glucosa, y si contamos los azúcares, seis entraron en la vía respiratoria en la glucólisis y un total de seis deben salir. En realidad, estos no son los mismos seis carbonos. pero sí ayuda a reforzar la conversión de glucosa en dióxido de carbono a través de la vía."
Uno de los carbonos de la molécula de tres carbonos se une a una molécula de oxígeno y sale de la célula como CO2. . Esto nos deja con una molécula de dos carbonos llamada acetil coenzima A o acetil coA. Otras reacciones químicas reorganizan las moléculas de manera que se oxidan los carbonos para obtener otros NADH y FADH.
Después de completar la vía respiratoria, el ciclo de Krebs sufre un segundo proceso de oxidación que se parece mucho a una rotonda de tráfico; es lo que lo convierte en un ciclo. El acetil coA entra en el ciclo y se combina con el oxalacetato para formar la citrato sintasa, de ahí el nombre "ciclo de Krebs".
Este ácido cítrico se oxida en el transcurso de muchos pasos, desprendiendo carbonos por toda la rotonda hasta que el ácido oxaloacético se regenera mediante la oxidación del malato. A medida que los carbonos se desprenden del ácido cítrico, se convierten en moléculas de dióxido de carbono y son escupidos fuera de la célula y finalmente exhalados por usted.
"Durante la segunda oxidación, se forma un nuevo enlace de alta energía con el azufre de CoA para producir succinato-CoA", dice Beach. "Aquí hay suficiente energía para que podamos producir directamente un equivalente de ATP; en realidad se produce GTP, pero tiene la misma cantidad de energía que un ATP; esto es sólo una peculiaridad del sistema.
"La eliminación de la coenzima A nos deja con una molécula de succinato. Desde el punto del succinato en el ciclo, se siguen una serie de pasos para reorganizar los enlaces químicos y algunos eventos de oxidación para restaurar el oxaloacetato original. En el proceso, la vía produce primero un FADH de baja energía molécula y una molécula final de NADH", dice Beach.
Por cada glucosa que entra en la respiración, la rotonda puede girar dos veces, una por cada piruvato que entra en ella. Sin embargo, no necesariamente tiene Hay que dar dos vueltas, ya que la célula puede desviar carbonos para otras macromoléculas, o poner más en el ciclo sacrificando aminoácidos o capitalizando la energía almacenada en la grasa.
¿Ver? Bioquímica compleja. Pero según Beach, una cosa a tener en cuenta sobre el ciclo de Krebs es la aparición frecuente de adenosina:se encuentra en las moléculas de NADH, FADH, coenzima A y ATP.
"La adenosina es un 'mango molecular' al que pueden agarrarse las proteínas. Podemos imaginar la evolución de los bolsillos de unión de ATP que se comparten y reciclan para que se conviertan en sitios de unión para otras moléculas que utilizan motivos similares".
Ahora eso es interesanteNuestras células pueden producir 38 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa que consumimos, además de un poco de energía térmica.
Este artículo fue actualizado junto con tecnología de inteligencia artificial, luego verificado y editado por un editor de HowStuffWorks.
