Ciclo di Krebs

Dove avviene il ciclo di Krebs ?

La reazione catalizzata dall'enzima piruvato deidrogenasi e il ciclo di Krebs avvengono nei mitocondri della cellula. I mitocondri contengono una struttura di "pieghe" all'interno della loro membrana interna. Questa struttura è chiamata matrice mitocondriale e contiene una serie di composti come il DNA del mitocondrio, i ribosomi e gli enzimi solubili. Dopo la glicolisi, che avviene prima della reazione di legame, le molecole di piruvato vengono trasportate nella matrice mitocondriale attraverso il trasporto attivo (carico attivo di piruvato che richiede ATP). Queste molecole di piruvato subiscono il ciclo di Krebs all'interno di questa struttura matrice.

Le reazioni del ciclo di Krebs

Il ciclo di Krebs avviene nella matrice mitocondriale. Questa reazione prevede che l'acetil CoA, venga convertito, attraverso una serie di reazioni, in una molecola a 4 atomi di carbonio. Questa molecola a 4 atomi di carbonio si combina poi con un'altra molecola di acetil CoA; questa reazione rappresenta quindi un ciclo. Questo ciclo produce anidride carbonica, NADH e ATP come sottoprodotti.

Produce anche FADH₂, a partire da FAD. Il FAD (Flavina Adenina Dinucleotide) è un coenzima utilizzato come catalizzatore di reazione da diversi enzimi. Anche il NAD e il NADP sono coenzimi.

Le fasi del ciclo di Krebs sono le seguenti:

1. Formazione di una molecola a 6 atomi di carbonio: L'acetil CoA, una molecola a 2 atomi di carbonio, si combina con l'ossalacetato, una molecola a 4 atomi di carbonio. Si forma così il citrato, una molecola a 6 atomi di carbonio. Anche il coenzima A viene perso ed esce dalla reazione come sottoprodotto quando si forma il citrato.
2. Formazione di una molecola a 5 atomi di carbonio: Il citrato viene convertito in una molecola a 5 atomi di carbonio chiamata alfa-chetoglutarato. Il NAD + viene ridotto a NADH. L'anidride carbonica si forma come sottoprodotto ed esce dalla reazione.
3. Formazione di una molecola a 4 atomi di carbonio: L'alfa-chetoglutarato viene riconvertito nella molecola a 4 atomi di carbonio ossalacetato attraverso una serie di reazioni diverse. Perde un altro carbonio, che esce dalla reazione come anidride carbonica. Durante queste diverse reazioni, altre due molecole di NAD⁺ vengono ridotte a NADH, una molecola di FAD viene convertita in FAD ridotto e una molecola di ATP si forma da ADP e fosfato inorganico.
4. Rigenerazione: L'ossalacetato, che è stato rigenerato, si combina nuovamente con l'acetil CoA e il ciclo continua.

I prodotti finali del ciclo di Krebs

Complessivamente, per ogni molecola di acetil CoA, il ciclo del cancro produce:

• Tre molecole di NADH e una molecola di FAD ridotto: questi coenzimi ridotti sono fondamentali per la catena di trasporto degli elettroni durante la fosforilazione ossidativa.
• Una molecola di ATP viene utilizzata come fonte di energia per alimentare i processi biochimici vitali della cellula.
• Due molecole di anidride carbonica. Vengono rilasciate come sottoprodotti della respirazione.