El cicle de Krebs


Eix central del metabolisme, el cicle de Krebs inicia la fase III del catabolisme (vegeu Vies metabòliques) i és característic de la respiració aeròbica, un procés global en el qual la matèria orgànica és degradada en presència d'oxigen:

Matèria orgànica + O2 --> CO2 + H2O + energia (ATP)

El cicle de Krebs no consumeix oxigen, però està acoblat a la cadena de transport electrònic i la fosforilació oxidativa: el cicle de Krebs proporciona electrons en forma de NADH i FADH2 que són transferits a l'O2 mitjançant el transport electrònic en un procés que possibilita l'emmagatzemament d'energia en forma d'ATP durant la fosforilació oxidativa (vegeu Transport d'electrons i fosforilació oxidativa).

El cicle té lloc a l'interior dels mitocondris i s'inicia amb la reacció de l'acetil-CoA i l'oxalacetat per a donar citrat. L'acetil-CoA pot tenir orígens diversos i pot provenir:
  • Del catabolisme de glúcids a través de la glucòlisi, que origina piruvat. Aquest piruvat es pot transformar en acetol-CoA en una reacció que veurem tot seguit.
  • De la ß-oxidació dels àcids grassos, que origina directament acetil-CoA dins el mitocondri.
  • De la transaminació d'alguns aminoàcids, com Leu, Lys, Trp,... D'altres originaran per transaminació piruvat o diferents intermediaris del cicle de Krebs (vegeu Catabolisme de lípids i proteïnes)

Els productes del cicle de Krebs són:

Obtenció de l'acetil-CoA


L'acetil-CoA és el principal compost que connecta diferents vies metabòliques amb el cicle de Krebs. L'acetil-CoA que prové de la ß-oxidació dels àcids grassos es forma ja dins els mitocondris. El catabolisme dels glúcids, però, origina piruvat al hialoplasma, i aquest piruvat ha de ser:
  • transportat a l'interior del mitocondri
  • transformat en acetil-CoA

Un cop el piruvat ha entrat dins el mitocondri es produeix una descarboxilació oxidativa, és a dir, una reacció en la qual es perd un àtom de C en forma de CO2 i, a més, el substrat (piruvat) resulta oxidat. La reacció està catalitzada per un enzim molt important: la piruvat deshidrogenasa.
Les dues primeres pantalles d'aquesta animació il·lustren la reacció: http://www.johnkyrk.com/krebs.html
sele_piruvat_deshidrogenasa.jpg
Descarboxilació oxidativa del piruvat (mitocondri)

El cicle de Krebs

El cicle de Krebs té lloc a la matriu mitocondrial. Per cada molècula d'acetil-CoA que hi entra s'obtenen (a banda d'una molècula de CoA-SH que pot ser reutilitzada):
  • 2 CO2
  • 1 FADH2
  • 3 NADH
  • 1 GTP

cicle_krebs.jpg
El cicle de Krebs (TE: cadena de transport electrònic; FO: Fosforilació oxidativa)


Podeu veure les reaccions del cicle a aquesta animació: http://www.johnkyrk.com/krebs.html



  1. Concepte de metabolisme
  2. Fonts de carboni i energia
  3. ATP i altres derivats de nucleòtids
  4. Vies metabòliques
  5. La primera fase del catabolisme
  6. Catabolisme anaerobi al hialoplasma: la glucòlisi
  7. Catabolisme de lípids i proteïnes
  8. El cicle de Krebs
  9. Transport d'electrons i fosforilació oxidativa
  10. Balanç del catabolisme
  11. Anabolisme no fotosintètic de glúcids
  12. Metabolisme de la glucosa a cèl·lules de diferents teixits
  13. Fotosíntesi