Ciclo de Krebs (TCA)

Cada vuelta del ciclo del TCA comienza cuando la citrato sintasa condensa el acetil-CoA (C2) con el oxaloacetato (C4) para formar citrato (C6). La aconitasa isomeriza el citrato a isocitrato; la isocitrato deshidrogenasa realiza la primera descarboxilación oxidativa, liberando CO2 y reduciendo NAD+ a NADH. La segunda descarboxilación ocurre en la alfa-cetoglutarato deshidrogenasa, produciendo un segundo NADH y succinil-CoA. El ciclo continúa a través de la succinil-CoA sintetasa (GTP), la succinato deshidrogenasa (FADH2, la única enzima del TCA unida a la membrana), la fumarasa y la malato deshidrogenasa (tercer NADH), regenerando oxaloacetato. Balance neto por vuelta: 3 NADH, 1 FADH2, 1 GTP, 2 CO2.

El ciclo es el eje del metabolismo central, no meramente un bucle generador de ATP. Las reacciones anapleróticas (glutamina mediante la glutamato deshidrogenasa, propionato mediante el succinil-CoA, ácidos grasos de cadena impar) reponen los intermediarios; las reacciones catapleróticas los drenan para la gluconeogénesis, la síntesis de nucleótidos y la lipogénesis. El NADH y el FADH2 ceden electrones a la cadena de transporte de electrones, donde se generan aproximadamente 2,5 y 1,5 ATP por mol respectivamente, de modo que los cerca de 20 ATP atribuidos al ciclo son casi en su totalidad de naturaleza indirecta.