Reazioni del ciclo dell’acido citrico
NonSoloFitness: divulgazione, formazione, consulenza
Corsi di formazione Corsi di formazione per Personal Trainer, Istruttori Fitness
06 40403925

Reazioni del ciclo dell’acido citrico

Le tappe e le reazioni del ciclo dell’acido citrico nel processo di produzione energetica.

Autore:
Ultimo aggiornamento:

In ogni ciclo dell'acido citrico (ciclo di Krebs) entra un gruppo a due atomi di carbonio sottoforma di acetil-CoA ed escono due molecole di CO2.
Il ciclo si compone di 8 tappe, delle quali 4 rappresentano delle ossidazioni, in cui l'energia che ne scaturisce viene conservata in maniera straordinariamente efficace mediante la formazione di cofattori ridotti: NADH FADH2.

L'intero ciclo dell'acido citrico avviene nei mitocondri. Osserviamo nel dettaglio le 8 tappe:

  • formazione del citrato l'acetil-CoA viene condensato con l'ossalacetato per formare citrato con l'ausilio dell'enzima citrato sintasi. Nella reazione il C del gruppo acetilico si lega al C-2 dell'ossalacetato. La grande variazione di energia libera è essenziale per l'operatività del ciclo
  • formazione dell'isocitrato partendo dal citrato, e per mezzo dell'enzima aconitasi
  • ossidazione dell'isocitrato per mezzo dell'isocitrato deidrogenasi che opera una decarbossilazione ossidativa convertendolo ad α-chetoglutarato e CO2
  • ossidazione dell'α-chetoglutarato che viene convertito a succinil-CoA e CO2 mediante decarbossilazione ossidativa per mezzo dell' α-chetoglutarato deidrogenasi, in questa tappa il NAD+ è l'accettore finale degli elettroni
  • conversione del succinil CoA a succinato che dona il suo gruppo fosforico terminale ad un'ADP per la sua conversione ad ATP mediante azione reversibile della nucleotide di fosfato chinasi
  • ossidazione del succinato a fumarato da parte della flavoproteine succinato deidrogenasi, legata fortemente alla membrana mitoconfriale interna (negli eucarioti). Gli elettroni prelevati dal succinato passano attraverso FAD ed entrano nella catena di trasporto degli elettroni della membrana interna del mitocondrio. Il flusso di questi elettroni fino all'ossigeno (accettore finale) è accoppiato alla sintesi di due molecole di ATP per coppia di elettroni
  • idratazione del fumarato, di natura reversibile, catalizzata dalla fumarasi che produce il malato
  • ossidazione del malato ovvero l'ultima reazione del ciclo, che consente all'L-malato deidrogenasi (NAD dipendente), di ossidare il malato in ossalacetato
Il ciclo dell'acido citrico produce una sola molecola di ATP ad ogni giro. Tuttavia, nel corso delle varie ossidazioni, i numerosi elettroni raccolti entrano nella catena respiratoria formando un numero considerevole di molecole di ATP nella fosforilazione ossidativa.
Ripercorrendo la strada che dalla glicolisi ci ha fatti giungere sino alla fosforilazione ossidativa, possiamo rilevare che, attraverso la glicolisi si sono formate 2 molecole di ATP per ogni molecola di glucosio e 2 molecole di piruvato che, immesse nel ciclo dell'acido citrico per l'ossidazione completa a 6CO2, consentono di ottenere ulteriori 36 molecole di ATP per un totale di 38 molecole di ATP per molecola di glucosio. Vale a dire il 40% della quantità di energia ricavabile dall'ossidazione completa del glucosio, pari a 1160Kj/mole (38 molecole X 30,5 Kj/mole)