Los enzimas son catalizadores muy potentes y eficaces,
químicamente son proteínas Como catalizadores, los
enzimas actúan en pequeña cantidad y se recuperan
indefinidamente. No llevan a cabo reacciones que sean
energéticamente desfavorables, no modifican el sentido
de los equilibrios químicos, sino que aceleran su
consecución.
Las enzimas son grandes proteínas que aceleran las
reacciones químicas. En su estructura globular, se
entrelazan y se pliegan una o más cadenas
polipeptídicas, que aportan un pequeño grupo de
aminoácidos para formar el sitio activo, o lugar
donde se adhiere el sustrato, y donde se realiza la
reacción. Una enzima y un sustrato no llegan a
adherirse si sus formas no encajan con exactitud.
Las rutas metabólicas pueden ser lineales, en
las que se parte de un metabolito inicial que se
va transformando y origina otro distinto, (A---
>B--->C--->D) como la glucólisis.
Es la vía inicial del catabolismo (degradación)
de carbohidratos, y tiene tres funciones
principales:
La generación de ATP y NADH
La generación del piruvato que pasará al ciclo
de Krebs.
La producción de intermediarios de 6 y 3
carbonos.
El ciclo se puede dividir en tres etapas:
Fase de preparación (fase de seis oxígenos).
Fase de oxidación (producción de energía).
Fase de "cosecha" de energía.
La formación de ATP sucede dos veces por
cada molécula de tres carbonos. Dado que una
glucosa produce dos moléculas de tres
carbonos la "cosecha" total, en esta etapa, es de
4 ATP. La molécula de tres carbonos resultante
al final de este ciclo es el ácido pirúvico o
piruvato.
El ciclo de Krebs (también
llamado ciclo del ácido
cítrico o ciclo de los
ácidos tricarboxílicos) es
una ruta metabólica, es
decir, una sucesión de
reacciones químicas, que
forman parte de la
respiración celular en todas
las células aerobicas. En
organismos aeróbicos, el
ciclo de Krebs es parte de la
vía catabólica que realiza la
oxidación de glúcidos,
ácidos grasos y
aminoácidos hasta producir
CO
2
, liberando energía en
forma utilizable
La mayoría de las vías catabólicas convergen en el ciclo
de Krebs, como muestra el diagrama. Las reacciones que
forman intermediarios del ciclo se conocen como
reacciones anapleróticas.
El ciclo de Krebs constituye la segunda etapa del
catabolismo de carbohidratos. La glucólisis rompe la
glucosa (6 carbonos) generando dos moléculas de
piruvato (3 carbonos). En eucariotas, el piruvato se
desplaza al interior de la mitocondria (gracias a un
transportador específico de membrana interna). En la
matriz mitocondrial, produce acetil-CoA que entra en el
ciclo de Krebs.
El metabolismo oxidativo de glúcidos, grasas y proteínas
frecuentemente se divide en tres etapas, de las cuales,
el ciclo de Krebs supone la segunda. En la primera etapa,
los carbonos de estas macromoléculas dan lugar a
moléculas de acetil-CoA de dos carbonos, e incluye las
vías catabólicas de aminoácidos (p. ej. desaminación
oxidativa), la beta oxidación de ácidos grasos y la
glucólisis. La tercera etapa es la fosforilación oxidativa,
en la cual el poder reductor (NADH y FADH
2
) generado
se emplea para la síntesis de ATP según la teoría del
acoplamiento quimiosmótico.