PRINCIPIOS DE ANATOMIA Y FISIOLOGIA- TORTORA - DERRICKSON

25.3 METABOLISMO DE LOS HIDRATOS DE CARBONO 1031
Figura 25.6 Después de la formación de acetil coenzima A, el paso siguiente de la respiración celular es el ciclo de Krebs.
Las reacciones del ciclo de Krebs se desarrollan en la matriz de la mitocondria.
Ácido pirúvico
CO 2
NADH
+ H +
GLUCÓLISIS
Glucosa
ATP
NADH + H +
Acetil
coenzima A
A la cadena
de transporte
de electrones
FORMACIÓN
DE ACETIL
COENZIMA A
Ácido pirúvico
Acetil
coenzima A
CO 2
NADH + H +
A la cadena
de transporte
de electrones
NADH
CoA
+ H + + H + + H +
Ácido cítrico
ATP
CICLO
DE
KREBS
CADENA DE e-
TRANSPORTE
DE ELECTRONES
CO 2
NADH + H +
FADH 2
ATP
e-
e-
O 2
H 2
O
(a) Respiración celular
FADH 2
ATP
CICLO
DE
KREBS
CO 2
CO 2
NADH
(b) Panorama general del ciclo de Krebs
NADH
A la cadena
de transporte
de electrones
¿En qué paso de la respiración celular se libera dióxido de carbono? ¿Qué le sucede a este gas?
Las coenzimas reducidas (NADH y FADH 2 ) son el producto más
importante del ciclo de Krebs porque contienen la energía almacenada
en forma original en la glucosa y luego, en el ácido pirúvico. En
conclusión, por cada acetil CoA que entra en el ciclo de Krebs, se forman
3 NADH, 3 H + y 1 FADH 2 mediante reacciones de óxido-reducción
y una molécula de ATP, por fosforilación del sustrato (véase la
Figura 25.6). En la cadena de transporte de electrones, los 3 NADH +
3 H + originan 9 moléculas de ATP y, luego, las moléculas de FADH 2
producen 2 moléculas de ATP. En consecuencia, cada “vuelta” del
ciclo de Krebs genera 12 moléculas de ATP. Como cada molécula de
glucosa aporta 2 moléculas de acetil CoA, el catabolismo de la glucosa
por el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones produce
24 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa.
Cuando el ácido pirúvico se convierte en acetil CoA, durante las 2
reacciones de descarboxilación del ciclo de Krebs se libera CO 2
(véase la Figura 25.6). Como cada molécula de glucosa genera 2
moléculas de ácido pirúvico, se liberan 6 moléculas de CO 2 por cada
molécula de glucosa original catabolizada a través de esta vía. Las
moléculas de CO 2 difunden fuera de la mitocondria, a través del citosol
y la membrana plasmática y luego, hacia la sangre. La sangre
transporta el CO 2 hacia los pulmones, donde se espira.
Cadena de transporte de electrones
La cadena de transporte de electrones está constituida por una
serie de transportadores de electrones, que son proteínas integrales
de la membrana mitocondrial interna. Esta membrana está plegada a
modo de crestas que aumentan su superficie y alojan miles de copias
de la cadena de transporte de electrones en cada mitocondria. Cada
transportador de la cadena se reduce cuando incorpora electrones y se
oxida cuando cede electrones. A medida que los electrones atraviesan
la cadena, una serie de reacciones exergónicas liberan pequeñas cantidades
de energía, que se utiliza para formar ATP. Durante la respiración
aeróbica celular, el aceptor final de electrones de la cadena es el
oxígeno. Dado que este mecanismo de generación de ATP acopla