Usted es, en este momento, el sitio de una bioquímica increíblemente complicada. Para que su cuerpo haga literalmente cualquier cosa: saltar sobre un trampolín, caminar al baño, mover los ojos mientras lee este artículo, debe poder lograr algo llamado respiración celular, en la que sus células crean energía a partir de el oxígeno que respira y la comida que come. Y como puede imaginar, convertir un sándwich de mantequilla de maní y mermelada en una flexión es un proceso.
Respiración celular
Uno de los objetivos principales de la respiración celular es crear un tipo específico de energía almacenada llamada ATP o trifosfato de adenosina. Piense en ello como el lenguaje energético que hablan sus células. La luz solar es energía, pero no podemos alimentar nuestros cuerpos con ella porque no habla el lenguaje energético que nuestros cuerpos conocen; los cuerpos de los animales solo hablan ATP, por lo que de alguna manera tenemos que convertir los azúcares en un PB&J en ATP para hacer una flexión. .
Un paso del largo camino del sándwich a la flexión se llama ciclo de Krebs (también conocido como ciclo del ácido cítrico (CAC) o ciclo del ácido tricarboxílico (TAC)) en honor a Hans Krebs, quien desarrolló por primera vez esta loca pieza de bioquímica en 1937. y por el que ganó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1953. Fue bien merecido porque el ciclo de Krebs es absolutamente fantástico que utiliza cambios en los enlaces químicos para reordenar la energía.
El ciclo de Krebs ocurre en nuestras células a través de la membrana interna de las mitocondrias, los orgánulos responsables de la producción de energía celular. La respiración celular es un proceso de varios pasos, que comienza con la glucólisis, que rompe el anillo de seis carbonos de la glucosa y sirve estas moléculas de tres carbonos llamadas ácidos pirúvicos y dos compuestos ricos en energía llamados NADH. A partir de aquí, el ciclo de Krebs se lo quita.
El ciclo de Krebs
El ciclo de Krebs es un proceso aeróbico, lo que significa que requiere oxígeno para funcionar, por lo que el ciclo de Krebs se pone en marcha de inmediato mezclando carbono y oxígeno en la vía respiratoria:
“Primero, dos carbonos ingresan al ciclo y dos carbonos se oxidan y eliminan del ciclo”, dice Dale Beach, profesor del Departamento de Ciencias Biológicas y Ambientales de la Universidad de Longwood en Farmville, Virginia. “Podemos pensar en este primer paso como completar la oxidación del azúcar de glucosa, y si contamos los azúcares, seis ingresaron a la vía respiratoria en la glucólisis, y un total de seis deben salir. Estos no son realmente los mismos seis carbonos, pero ayuda a reforzar la conversión de glucosa en dióxido de carbono a través de la vía “.
Uno de los carbonos de la molécula de tres carbonos se une a una molécula de oxígeno y sale de la célula como CO2. Esto nos deja con un compuesto de dos carbonos llamado acetil coenzima A o acetil coA. Las reacciones posteriores reorganizan las moléculas de una manera que oxida los carbonos para obtener otro NADH y un FADH de menor energía.
La rotonda
Después de completar la vía respiratoria, el ciclo de Krebs se somete a un segundo proceso de oxidación que se parece mucho a una rotonda de tráfico: es lo que lo convierte en un ciclo. El acetil coA entra en el ciclo y se combina con el oxalacetato para formar citrato, de ahí el nombre “ciclo de Krebs”. Este ácido cítrico se oxida en el transcurso de muchos pasos, eliminando carbonos en toda la rotonda hasta que finalmente vuelve a convertirse en ácido oxaloacético. A medida que los carbonos caen del ácido cítrico, se convierten en dióxido de carbono y son escupidos fuera de la célula y finalmente los exhalas.
“Durante la segunda oxidación, se forma un nuevo enlace de alta energía con el azufre de CoA para producir succinato-CoA”, dice Beach. “Hay suficiente energía aquí para que podamos producir directamente un equivalente de ATP; en realidad, el GTP se fabrica, pero tiene la misma cantidad de energía que un ATP; esto es solo una peculiaridad del sistema”.
“La eliminación de la coenzima A nos deja con una molécula de succinato. Desde el punto del succinato en el ciclo, una serie de pasos para reorganizar los enlaces químicos y algunos eventos de oxidación para restaurar el oxaloacetato original. En el proceso, la vía primero produce un FADH de baja energía. molécula y una molécula de NADH final “, dice Beach.
Por cada glucosa que ingresa a la respiración, la rotonda puede girar dos veces, una por cada piruvato que ingresa. Sin embargo, no necesariamente tener dar dos vueltas, ya que la célula puede desviar carbonos para otras macromoléculas, o poner más en el ciclo sacrificando aminoácidos o capitalizando la energía almacenada en la grasa.
¿Ver? Bioquímica compleja. Pero según Beach, una cosa a tener en cuenta sobre el ciclo de Krebs es la aparición frecuente de adenosina: está en NADH, FADH, Coenzima A y ATP.
“La adenosina es un ‘mango molecular’ para que las proteínas se adhieran. Podemos imaginar la evolución de las bolsas de unión de ATP compartidas y recicladas para que se conviertan en sitios de unión para otras moléculas que utilizan motivos similares”.
