Hay 3 enzimas que regulan el ciclo:

·         Citrato sintasa

·         Isocitrato deshidrogenasa

·         Alfacetoglutarato deshidrogenasa.

Las enzimas alostéricas pueden activarse o inhibirse por intermediarios que participan en la misma ruta (RaVen 2014)

• En primer lugar, el citrato, el isocitrato y el cis-aconitato estimulaban la oxidación de piruvato y el consumo de O2, en cantidad desproporcionada respecto a las cantidades añadidas.

• En segundo lugar, empleando malonato (inhibidor de la succinato deshidrogenasa), lograba bloquear la oxidación del piruvato, lo que indicaba su participación en la vía. Además, observó que las células tratadas con malonato acumulaban citrato, succinato y α-cetoglutarato, lo cual sugería que citrato y α-cetoglutarato eran precursores del succinato.

• En tercer lugar, la administración al tejido de piruvato y oxaloacetato provocaba la acumulación de citrato en el músculo, lo que indicaba que son precursores del citrato.

Con base en estas observaciones experimentales Hans Krebs propuso una ruta cíclica y su secuencia de reacciones. Este esquema inicial, con ciertas modificaciones, dio lugar al ciclo de Krebs tal y como hoy lo conocemos. (Krebs & Eggleston, 1940)

El ciclo del ácido cítrico es la vía común final para la oxidación de carbohidratos, lípidos y proteínas porque la glucosa, los ácidos grasos y casi todos los aminoácidos se metabolizan hacia acetil-CoA o intermediarios del ciclo.

También tiene una función fundamental en la gluconeogénesis, lipogénesis e interconversión de aminoácidos.

Muchos de estos procesos ocurren en casi todos los tejidos, pero el hígado es el único tejido en el cual todos suceden en un grado significativo. En consecuencia, hay profundas repercusiones cuando, por ejemplo, grandes números de células hepáticas quedan dañadas, como en la hepatitis aguda, o reemplazadas por tejido conjuntivo (como en la cirrosis). Los pocos defectos genéticos de las enzimas del ciclo del ácido cítrico que se han informado se relacionan con daño neurológico grave como resultado de alteración muy considerable de la formación de ATP en el sistema nervioso central.

La hiperamonemia, como ocurre en la enfermedad hepática avanzada, lleva a pérdida del conocimiento, coma y convulsiones como resultado de actividad alterada del ciclo del ácido cítrico, lo que lleva a formación reducida de ATP. (Watson & Crick, 1953).

Debido a que se producen dos moléculas de acetil-CoA a partir de cada molécula de glucosa, se requieren dos ciclos por molécula de glucosa. Por tanto, al final de dos ciclos, los productos son: dos GTP, seis NADH, dos FADH ₂ y cuatro CO ₂.

Las reacciones anteriores están balanceadas si P _i representa el ion H ₂ PO ₄, ADP y GDP los iones A ADP y GDP, respectivamente, y ATP y GTP los iones ATP y GTP, respectivamente.

El número total de moléculas de ATP obtenidas después de la oxidación completa de una glucosa en la glucólisis, el ciclo del ácido cítrico y la fosforilación oxidativa se estima entre 30 y 38.(Pasani 2013)

GLUCÓLISIS

2 NADH + 2ATP

DESCARBOXILACIÓN OXIDATIVA DEL PIRUVATO:

2 NADH + 2CO2

 CICLO DE KREBS:

6 NADH + 2 FADH + 4CO2

TOTAL:

10 NADH(3) = 30 ATP

2 FADH (2) = 4 ATP

2ATP + 2 GTP

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36 ATP + 2GTP + 6CO2

este enlace de YouTube.

Citrato sintasa:

Inhibida por: NADH,Succinil CoA, Citrato,ATP

Activada por: ADP

Isocitrato deshidrogenasa:

Inhibida por: ATP,NADH

Activada por: Ca+, ADP

A-cetoglutarato deshidrogenasa:

Inhibida por: Succinil CoA,NADH,GTP

Activada por: Ca+

Intermediarios Metabólicos:

Los intermediarios del ciclo de Krebs, como el citrato, alfa-cetoglutarato y succinato, son esenciales para otras rutas metabólicas. Por ejemplo, el citrato es un precursor en la síntesis de ácidos grasos, mientras que el alfa-cetoglutarato juega un papel en la síntesis de aminoácidos.

Homeostasis Redox:

Durante el ciclo de Krebs, se generan cofactores reducidos como NADH y FADH2. diccionario médico de la Clínica Universidad de Navarra.

Son las alteraciones en las enzimas del ciclo de Krebs pueden llevar a trastornos metabólicos graves, como la acidemia láctica, que ocurre cuando las células no pueden producir suficiente energía, lo que resulta en la acumulación de lactato.

Enfermedad Mitocondriales

Las mutaciones en genes que codifican para enzimas del ciclo de Krebs o para proteínas mitocondriales pueden resultar en enfermedades mitocondriales. Estas enfermedades afectan principalmente a los tejidos con alta demanda energética, como el cerebro, los músculos y el corazón, causando síntomas como fatiga, debilidad muscular, y problemas neurológicos.

Por ejemplo:

Cáncer

Son células tumorales a menudo alteran el ciclo de Krebs para favorecer la producción de precursores biosintéticos necesarios para el rápido crecimiento celular. Este fenómeno, conocido como el efecto Warburg, implica un aumento en la glucólisis y una reducción en la oxidación del ciclo de Krebs, incluso en presencia de oxígeno.

Enfermedades Neurodegenerativas

En enfermedades como el Alzheimer y el Parkinson, se observa una disfunción mitocondrial y alteraciones en el ciclo de Krebs. Esto contribuye al estrés oxidativo y a la muerte neuronal, exacerbando la progresión de estas enfermedades, también como perdida de memoria. Morfovirtual 2012

2.Ciclo de krebs y sus enfermedades: Se ha encontrado qué los metabolitos del ciclo de krebs pueden influir en la fisiología y en el desarrollo de enfermedades.

3.Aplicasiones Biotecnológicas: El ciclo de kreps también ha sido objeto de estudio en el contexto Biotecnológia.Por ejemplo el hongo, Aspergilus niger se utiliza en la producción de ácido crítico, un metabolito clave que se genera a través de este ciclo.