Ejercicio resuelto de Respiración celular · Biología · 2023

En la figura de la izquierda se representa un ciclo metabólico.



a) ¿Qué parte del metabolismo representa?
b) ¿En qué tipo de células ocurre y dónde tiene lugar a nivel sub-celular?
c) Explica su función en la célula.

$\textbf{a) ¿Qué parte del metabolismo representa?}$

Representa el ciclo de Krebs, también llamado ciclo del ácido cítrico o de los ácidos tricarboxílicos. Se reconoce por la secuencia de intermediarios que la figura recorre: la condensación del acetil-CoA con el oxalacetato para dar citrato, y de ahí isocitrato, $\alpha$-cetoglutarato, succinil-CoA, succinato, fumarato, malato y de nuevo oxalacetato.

Pertenece al catabolismo, y en concreto es la segunda etapa de la respiración celular, situada entre la descarboxilación oxidativa del piruvato y la cadena transportadora de electrones.

$\textbf{b) ¿En qué tipo de células ocurre y dónde tiene lugar a nivel sub-celular?}$

Ocurre en las células de los organismos aerobios, tanto eucariotas como procariotas.

En los eucariotas —animales, plantas, hongos y protistas— tiene lugar en la matriz mitocondrial, el compartimento acuoso que encierra la membrana interna de la mitocondria, donde se encuentran disueltas todas sus enzimas salvo la succinato-deshidrogenasa, que forma parte de la propia membrana interna.

En los procariotas aerobios, que carecen de mitocondrias, transcurre en el citosol.

$\textbf{c) Explica su función en la célula.}$

Su función principal es oxidar por completo los dos carbonos del grupo acetilo del acetil-CoA hasta $\text{CO}_2$ y, sobre todo, recoger la energía de esa oxidación en forma de coenzimas reducidas. Por cada vuelta se obtienen dos $\text{CO}_2$, tres NADH, un $\text{FADH}_2$ y un GTP.

Conviene subrayar que el ciclo apenas produce ATP directamente: lo verdaderamente valioso son el NADH y el $\text{FADH}_2$, que llevan los electrones a la cadena respiratoria de la membrana mitocondrial interna, donde su oxidación genera la mayor parte del ATP celular.

Tiene además una segunda función, anfibólica: es la encrucijada del metabolismo. A él llegan no solo los glúcidos, sino también los ácidos grasos por la $\beta$-oxidación y los esqueletos carbonados de los aminoácidos; y de sus intermediarios parten rutas de síntesis de aminoácidos, de ácidos grasos y del grupo hemo. Por eso se dice que el ciclo de Krebs es a la vez catabólico y anabólico.