Ciclo de Krebs FÁCIL. Nivel Experto para Principiantes.

¿Qué onda, amigos? ¿Cómo están? ¿Tienes examen mañana y no entiendes el ciclo de Krebs? No te preocupes, que en este video te voy a explicar absolutamente todo acerca del ciclo de Krebs de forma superfácil y superrápida. Cómo sean los mecanismos de acción paso a paso y también trucos para que te acuerdes de todo el ciclo de Krebs de forma muy fácil. Así que, comencemos.

Bueno, primero lo más importante, este ciclo de Krebs igual se llama ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos. ¿Por qué tiene tres nombres? Bueno, pues resulta que el ácido cítrico es la misma que ácido tricarboxílicos, o sea, se llaman de diferente forma, pero es la misma molécula. Y también se llama ciclo de Krebs porque un científico llamado Adolf Krebs en 1953 descubrió este ciclo, pues evidentemente le iba a poner su nombre, Krebs. Estos son los datos meramente principales que debemos de saber del ciclo de Krebs, como de relleno, ¿no?

Pero ahora vamos a pasar a lo interesante.

Bueno, para recordar un poco, el ciclo de Krebs es básicamente una ruta metabólica para que nosotros podamos metabolizar la comida, o sea, ¿qué rayos es todo esto de forma rápida?

Todos los humanos necesitamos comer cuatro cosas importantes para poder estar vivos, cuatro biomoléculas, que son los carbohidratos, proteínas, lípidos y ácidos nucleicos, y todos esos están en los diferentes alimentos que nos comemos todos los días. Y el objetivo para que un ser humano pueda estar vivo es sacarle energía a estos alimentos, a estas moléculas, para que nosotros podamos estar vivos.

Así que, para esto, nosotros nos comemos nuestro alimento, entra a nuestro cuerpo, se distribuye a través de nuestra sangre a todas las millones de células de nuestro cuerpo, ya llega el alimento, entran a todas las células de nuestro cuerpo, y adentro de las células van a haber unos mini trabajadores que se llaman enzimas, y esas enzimas van a ser las encargadas de ir agarrando el alimento, o sea, la molécula, uno por uno va a ir actuando en orden y le van a ir sacando poco a poco energía, y así van a ir obteniendo energía para que las células puedan estar vivas y todas en conjunto puedan hacer que nosotros estemos vivos. Bueno, sabiendo esto de forma muy rápida, pasamos a la parte bioquímica.

Muy bien, pues enfocándonos únicamente cómo sacarle energía a los carbohidratos, van a haber pasos específicos para hacer esto, o sea, rutas metabólicas. Primero, van a haber 10 enzimas que la van a atacar, y este proceso se va a llamar glucólisis.

De aquí, después, otras enzimas la van a atacar, y esto va a ser ahora ciclo de Krebs.

Y en esos dos pasos, en esas dos rutas metabólicas, le van a sacar muchísima energía para que toda esa energía la lleven a un lugar especial y ahí puedan soltar toda la energía para que la célula esté viva.

Y este proceso de soltar toda la energía se llama fosforilación oxidativa.

Estos son básicamente los tres pasos.

Las tres rutas metabólicas.

Que se usan para poder sacarle energía a los carbohidratos.

Después, ciclo de Krebs ocurre en la matriz mitocondrial.

Y después, fosforilación oxidativa ocurre en las crestas mitocondriales.

Entonces, el día de hoy nos vamos a enfocar en el ciclo de Krebs.

Bueno, esto es como una película, como un juego en toda la bioquímica.

En todas las rutas metabólicas.

Y así lo vamos a aprender de forma muy fácil.

Acuérdate que los actores son la glucosa, que es a quien le vamos a sacar la energía.

Y las enzimas, que son los trabajadores, los que le van a sacar la energía a esta glucosa.

Y la van a guardar en estos paquetes de energía que son tres.

Que es ATP, FADH y NADH.

Muy bien, y aquí te van algunas reglas del juego que te van a servir para cualquier ruta metabólica.

En este caso, ciclo de Krebs.

Para poder analizar y entender los mecanismos de acción.

La primera regla es, como ya sabemos, es que a la glucosa le vamos a sacar energía.

La segunda regla es que esa energía la vamos a guardar en estos tres paquetes.

Y la tercer regla, y muy importante, es que los carbonos de la glucosa siempre deben de estar ocupados sus cuatro enlaces.

Así es la naturaleza.

Bueno, aquí están nuestras dos moléculas que entran al ciclo de Krebs.

Y su estructura molecular es así.

Entonces, para que nosotros podamos entender muy bien los mecanismos de acción, o sea, cómo va cambiando átomo por átomo aquí en todas las reacciones del ciclo de Krebs, que son ocho reacciones.

Pues esta estructura nos puede perder un poquito.

Entonces, lo que hay que hacer es escribir átomo por átomo.

Entonces, así es como lo vamos a ver de hoy en adelante.

Entonces, si vemos el oxalacetato tiene cuatro carbonos, 1, 2, 3, 4.

Y el acetil-CoA tiene 1, 2, nada más dos carbonos.

Y comienza la primer reacción del ciclo de Krebs.

Y llega la primer enzima 1.

Así que el trabajo de la enzima 1 es juntar estas moléculas.

Y quitarle este coenzima A, porque este coenzima A no le sirve ahorita a la molécula.

De esa forma la debilita.

Lo que va a hacer es que va a tomar este hidrógeno de aquí del acetil-CoA.

Y se lo va a quitar y lo va a pasar acá a este oxígeno de acá del oxalacetato.

Entonces, el oxígeno, para poder atrapar al hidrógeno, tiene que romper un enlace con el carbono.

Y dárselo al hidrógeno.

Pero, ¿qué crees?

Las dos moléculas se inestabilizan.

Porque este carbono ahora ya nada más va a tener 1, 2, 3 enlaces.

Y acuérdate que tienen que ser cuatro para que esté estable.

Y este acetil-CoA igual nada más ya tiene 1, 2, 3 enlaces.

Entonces, los dos carbonos de las dos moléculas están inestables.

Así que buscan una forma rápida de estabilizarse y se hablan entre ellos y dicen, "Oye, te hace falta a ti un enlace y a mí también me hace falta un enlace.

Mejor hay que enlazarnos nosotros dos para que así ya cubramos nuestros cuatro enlaces".

Y es lo que hacen.

Así que el carbono de aquí se une al carbono de acá de la otra molécula.

Y ya crean una molécula completa.

Pero a la enzima le hace falta quitar este coenzima A.

Y cómo lo va a hacer?

Pues agarra del medio y toma una molécula de agua, H2O.

Le quita la coenzima A a la molécula grande, al acetil-CoA.

Y la molécula de H2O la parte en dos.

El oxígeno se lo va a dejar.

Y los dos hidrógenos se los lleva la coenzima A.

Y así nos queda la molécula ya unida.

Pues bueno, esta nueva molécula, esta fusión se va a llamar citrato.

Y va a tener ahora seis carbonos.

Esta molécula, citrato, igual se puede llamar ácido cítrico o ácido tricarboxílico, porque tiene tres grupos carboxilo, 1, 2 y 3.

Por eso el ciclo de Krebs igual se llama ácidos tricarboxílicos.

O ciclo del ácido cítrico por esta molécula de aquí, el citrato.

Voy poniendo las reacciones igual acá de este lado para que las vayamos guardando.

Ahora llega la enzima número dos, la reacción número dos.

Entonces, la siguiente enzima llega, se asoma y dice, "Sabes qué?

Este grupo OH sería mejor que estuviera aquí, en esta parte.

Porque así debilitamos más a la molécula y ahora sí ya vamos a poder empezar a sacarle la energía.

Así que lo que va a hacer la enzima número dos es agarrar y robarle este grupo OH completo al citrato.

Entonces, el carbono lo deja inestable porque ya nada más le da tres enlaces, 1, 2, 3 enlaces.

Necesita uno más.

Y se asoma a su vecino carbono y le dice, "Oye, suelta uno de tus hidrógenos, por favor.

Y enlácete conmigo porque si no todos nos vamos a desestabilizar".

El otro carbono accede y suelta a su hidrógeno.

Y ahora sí ya se enlaza a este carbono de aquí y ya tienen cuatro enlaces.

Y ya soltaron estas dos moléculas.

Que si te das cuenta, si sumamos estas dos moléculas, en realidad tendríamos agua, H2O.

Y ya que se volvió a estabilizar el citrato, pues ya cambia de nombre.

Y ahora se llama cis-aconitato.

Entonces, llega la siguiente enzima y estas dos moléculas que soltó se las va a poner.

Este grupo OH va a ir y se lo va a poner aquí a este carbono.

Y este hidrógeno se lo va a ir a poner a este carbono de acá.

O sea, nada más va a invertirlos ahora.

Estos carbonos ahora ya tienen cinco enlaces, por lo que ya no necesitan el enlace que habían hecho entre ellos dos.

Pero rápidamente el nombre se va a volver a cambiar.

Y ahora se va a llamar isocitrato.

Estas dos reacciones ocurren superrápido.

Por eso se consideran nada más como una sola reacción.

Y así es como van pasando nuestras reacciones.

Aquí en la primer reacción soltamos una molécula de coenzima A.

En la segunda reacción soltamos una molécula de agua para luego luego volver a ponérsela.

En la reacción número tres llega la siguiente enzima.

Pero ahora sí llega con un paquete de energía NAD listo para cargarlo.

Necesita dos átomos de hidrógeno.

Entonces, ahora sí va a agarrar y le va a quitar un hidrógeno aquí.

Y otro hidrógeno acá.

Los va a poner a su paquete de energía.

Y ahora se va a llamar NADH + H.

El problema es que vuelve a inestabilizar a la molécula porque este carbono ahora ya tiene tres enlaces, 1, 2, 3.

Así que para volver a estabilizarse.

Hace el cuarto enlace con el oxígeno que está aquí abajo.

Y ya se vuelve a estabilizar.

Pero esta enzima es tan fuerte que aparte de quitarle este paquete de energía.

Ahora va a agarrar y le va a robar un grupo carboxilo completo.

Se lo va a quitar.

Y si te das cuenta, esta molécula, si la sumamos, en realidad sería CO2.

Dióxido de carbono.

O sea, le sacó igual una molécula de dióxido de carbono al isocitrato.

Entonces, el isocitrato se vuelve a quedar inestable ahora de este lado, 1, 2, 3 enlaces.

Necesita uno más.

Así que agarra y busca rapidísimo del medio y como puede, encuentra un hidrógeno.

Y se lo pone.

Para ahora sí ya quedar un poco estable, pero otra vez débil la molécula.

Y por esto, la molécula ahora se va a cambiar de nombre.

Y ahora se va a llamar alfa-cetoglutarato.

Le robaron el primer paquete de energía.

Para la siguiente reacción, la 4, llega otra enzima.

Con otro paquete de NAD listo para cargarlo.

Pero la ve y dice, "Mmm, no hay por dónde te pueda sacar energía.

Yo necesito cargar mi paquete con dos hidrógenos.

Pero aquí va a estar muy difícil que yo te pueda robar los hidrógenos".

Y se acuerda y dice, "Ya sé.

¿Te acuerdas que en la primer reacción se soltó una coenzima A y esa coenzima A llevaba los dos hidrógenos?

Entonces, lo que va a hacer es que le va a robar estos dos hidrógenos.

Se los va a poner a su paquete para cargarlos, NADH + H.

Y ahora la coenzima A se queda ya sin los dos hidrógenos.

Pero la coenzima A necesita forzosamente enlazar con algo.

Entonces, dice la enzima, "¿Con qué lo enlazaré?"

Agarra y al alfa-cetoglutarato le quita esta otra molécula de COO.

Y le pone ahí la coenzima A.

Nada más hace un cambio.

Y si vuelves a ver, la suma de este COO en realidad es CO2.

Dióxido de carbono.

O sea, aquí volvió a liberar otra molécula de dióxido de carbono.

Y ahora alfa-cetoglutarato cambia su nombre de nuevo.

Y se va a llamar succinil-CoA.

Si te fijas, en esas dos últimas reacciones, esta molécula perdió dos carbonos.

Ahorita ya nada más tiene cuatro, 1, 2, 3, 4.

Y aquí ya pusimos esta reacción que acabamos de decir hace ratito.

Donde se soltó dióxido de carbono y un paquete de NADH.

Pues bueno, viene la reacción número cinco, en donde llega la siguiente enzima.

Y ahora trae un paquete de energía más chiquito que se llama GDP.

Esta enzima igual trae otra molécula que se llama fósforo inorgánico.

Y este fósforo inorgánico es el que trae la energía.

El problema es que este fósforo inorgánico no enlaza bien con este GDP.

Y eso es porque este fósforo inorgánico, que es este en realidad, tiene cuatro oxígenos.

Y necesita tener nada más tres para que ahora sí pueda cargar a esta molécula de GDP.

Entonces, la enzima debe deshacerse de un oxígeno.

¿Y cómo lo va a hacer?

Pues muy fácil, se lo va a ir y se lo va a ir a poner a esta molécula de succinil-CoA.

Y como siempre va a agarrar a esta coenzima A, la va a mandar afuera.

Y ahora sí, todo este grupo del fósforo inorgánico lo va y lo enlaza ahí donde estaba la coenzima A.

Y ahora que ya lo enlazó, puede agarrar y le puede regalar ese oxígeno a la molécula.

Y al fin se lleva su fósforo inorgánico y ahora sí puede cargar a su molécula.

GDP significa guanosín difosfato, di de dos.

Pero para que esté cargado, necesita tres fosfatos.

Y este va a ser el tercero.

Entonces, ya cuando lo carga, ya se va a llamar ahora guanosín trifosfato, GTP.

Que después se transforma en ATP.

Y esta molécula, succinil-CoA, como ya no tiene la coenzima A, ahora se va a llamar succinato.

Ahora, para la reacción número seis, para la enzima número seis, que de aquí en adelante ya es muchísimo más fácil.

Porque ya está muy débil esta molécula de succinato.

Va a llegar una enzima y va a llegar con otro paquete, pero ahora ese paquete va a ser FAD.

Y ese paquete para cargarlo igual necesita dos hidrógenos.

Así que, como la molécula de succinato ya está débil, pues le toma los hidrógenos de aquí.

Estos dos hidrógenos los toma y con esos carga al FAD.

Y de esta forma ya se vuelve FADH + H.

Ya está cargado.

El problema es que la molécula vuelve a quedar inestable en sus carbonos porque nada más tiene 1, 2, 3 y 1, 2, 3 enlaces.

Para volver a estabilizarse, pues se vuelven a unir con un doble enlace.

Y a esta molécula se le cambia el nombre.

Y ahora se le llama fumarato.

Ya que la molécula de fumarato quedó toda débil porque ya le quitaron todavía otros dos hidrógenos más de acá arriba.

Vienen las dos últimas enzimas para dar el toque final y sacarle el último paquete de energía sin que se dé cuenta.

Entonces, llega la reacción número siete, o sea, la enzima número siete.

Y le dice, "Oye, fumarato, te veo muy débil, no te preocupes, yo traigo una molécula de agua.

Si quieres, te la regalo para que tú vuelvas a fortalecerte un poquito".

Y esa molécula de agua se la divide, un OH aquí se lo pone.

Y un hidrógeno aquí.

Se la divide en los dos carbonos.

Para que así ahora ya puedan romper su enlace.

Y ya fortalecen un poquito más al fumarato.

Convirtiéndose ahora en malato.

Pero lo que no sabe malato es que la engañaron.

Porque esto fue para poder robarle de nuevo energía.

Finalmente llega la última reacción, la enzima 8.

Con su obra maestra, trae un paquete igual de NAD.

Listo para cargarlo.

Agarra, se acerca con el malato.

Y estos dos hidrógenos se los quita.

Y le dice, "Te engañamos, en realidad la enzima pasada te regaló esa molécula de agua para que yo pudiera sacarte más energía".

Entonces, la molécula de malato se queda toda engañada y aparte inestable, porque aquí este carbono le dejaron 1, 2, 3 enlaces.

Entonces, rápido para volverse a recuperar lo más que puede, hace un último enlace con el oxígeno.

Y de esta forma se logra estabilizar.

Pero, ¿qué crees?

Esta nueva molécula, que ya no va a ser malato, ahora se va a llamar oxalacetato.

Y, ¿qué crees? Ese oxalacetato es exactamente el mismo que comenzó al principio del ciclo de Krebs.

Es exactamente el mismo.

Por eso es que se escribe como un ciclo de Krebs.

Porque ese oxalacetato se vuelve a utilizar.

Y vuelve a empezar el ciclo de Krebs.

Y listo, básicamente así queda todo nuestro ciclo de Krebs.

Pero bueno, ¿cómo se llama cada una de las enzimas?

Esto lo dejé al final porque es verdaderamente muy muy muy fácil.

Con esta regla que les voy a dar.

Y la regla para nombrar a las enzimas es superfácil, es la siguiente.

El nombre de la molécula más qué tipo de enzima es.

Esto es básicamente todo.

Hay tres tipos de enzimas, deshidrogenasas, hidratasas y sintetasas.

Y cada una se diferencia por cuando hay una reacción donde hay NAD y FAD.

Es deshidrogenasa.

Ahora, en hidratasa, cuando hay una reacción donde involucre el agua.

Una molécula de H2O.

Y donde hay una reacción donde involucre ATP, significa que es sintetasa.

Entonces, así superrápido, las deshidrogenasas van a estar donde hay NAD y FAD.

Por ejemplo, aquí va a haber una deshidrogenasa, aquí va a haber otra deshidrogenasa.

Aquí otra deshidrogenasa y aquí otra deshidrogenasa.

Cuatro deshidrogenasas.

Y ya nada más le vamos poniendo el nombre.

Por ejemplo, aquí el nombre de la molécula, isocitrato.

Y, ¿qué hizo?

Deshidrogenasa.

Alfa-cetoglutarato deshidrogenasa.

Succinil deshidrogenasa.

Malato deshidrogenasa.

Ahora, las sintetasas donde producimos ATP o GTP.

Donde está, donde está, donde está, sería el nombre de la molécula, succinil-sintetasa.

Y por último, para las hidratasas, que es donde se liberan moléculas de agua.

Por ejemplo, aquí, ¿no?

Cis-aconitato hidratasa.

Y con las hidratasas nada más tú le puedes cambiar.

En lugar de decir aconitato hidratasa, ya nada más dices aconitasa.

Por ejemplo, ¿dónde hay otra molécula de agua?

Aquí.

En lugar de decir fumarato hidratasa, mejor dices fumarasa.

Y así ya nombraste de forma rapidísima a todas las enzimas en el ciclo de Krebs.

Bueno, pues les voy a enseñar qué es lo que yo hago para acordarme de todo esto muy rápido.

Uso trucos, uso como si fuera una historia.

Por ejemplo, en la primera parte lo que pasa es que las dos moléculas se enlazan, se fusionan.

O sea, ocurre una fusión.

Después, en los siguientes dos pasos, la molécula OH nada más la acomodan en otro lado.

Así que, básicamente, nada más hacen un acomodo.

En el tercer paso es cuando ocurre el primer robo de hidrógenos para cargar a los paquetes de energía.

O sea, ocurre el primer robo.

En el cuarto paso ocurre el segundo robo de energía.

El quinto paso fue cuando llegó la enzima con su molécula GDP, su paquete de energía.

Y su molécula de fósforo, de fósforo inorgánico.

Y lo único que hizo fue un cambio, quitó la molécula de coenzima A.

Y puso ahí su fósforo inorgánico.

O sea, fue básicamente un cambio.

En la reacción 6 fue cuando le quitaron otros dos hidrógenos con el paquete de energía FAD, pero ese sí fue un robo descarado.

Porque llegó literalmente la enzima a quitarle los dos hidrógenos descaradamente.

Al tercer robo, pero este fue descarado.

Y al final, ya cuando quedó la molécula toda débil, ocurrió el engaño, el plan del engaño.

Una enzima primero le regaló una molécula de agua y después la otra se la quitó.

Entonces, los dos últimos pasos es el plan del engaño.

Y después vino el robo del engaño, o sea, el robo 4.

Y si te fijas, básicamente hicimos un ciclo de Krebs, pero con trucos.

Nada más nos fuimos acordando de qué fue pasando en la historia, como si fuera un cuento.

Y estos trucos a mí me sirven para ahora sí acordarme de todo el ciclo de Krebs y todas sus reacciones que ocurren ahí.

Bueno, si hacemos el conteo de las moléculas de energía que produjimos.

¿Cuántos ATP produjimos?

Por ejemplo, aquí, GTP.

Nada más uno, que se vuelve ATP.

¿Cuántos FAD produjimos?

Aquí, aquí, aquí está, produjimos nada más uno.

Y cuántos NAD produjimos.

Produjimos entonces 1, 2, 3, 3 NADs.

Y además, produjimos, ¿cuántas moléculas?

1, 2 moléculas de dióxido de carbono.

O sea, ¿qué nos dice el ciclo de Krebs?

Que nosotros creíamos que cuando respirábamos, el oxígeno se convertía en dióxido de carbono.

Pero en realidad no es así.

Lo que crea el dióxido de carbono en nuestro cuerpo no es el oxígeno.

Es la glucosa.

O sea, las moléculas de carbohidratos que nosotros nos comemos en los alimentos.

Bueno, y moléculas de energía, en realidad el FADH equivale a dos moléculas de ATP.

En ATPs nada más tendríamos uno todavía.

Y el NADH equivale a tres moléculas de ATPs.

Entonces, 3 x 3 sería 9.

Y si la sumamos, entonces tendríamos un total de 12 moléculas de ATP.

Pero, ¿qué crees?

Acuérdate que de la glucólisis, la glucosa se rompe en dos, en dos piruvatos.

Y esos dos piruvatos se convierten a acetil-CoA.

O sea, dos moléculas entran al ciclo de Krebs.

O sea, dos veces se hace el ciclo de Krebs.

Por lo que, en lugar de 12, sería 24.

Obtendríamos el doble de moléculas ATP, 24.

Como dato, hay algunas bacterias que el ciclo de Krebs lo realizan al revés.

Se llama ciclo de Krebs a la inversa.

O sea, utilizan dióxido de carbono y agua para crear biomoléculas.

Para crear estas moléculas y puedan seguir existiendo las bacterias.

Y se cree que esto hacen porque antes, hace millones de años, cuando no había vida en el planeta, solo había dióxido de carbono en el aire.

Entonces, muchas bacterias se adaptaron y utilizaron ese dióxido de carbono.

Hicieron ciclo de Krebs a la inversa y pudieron comenzar a producir sus biomoléculas para seguir existiendo y reproduciéndose.

El ciclo de Krebs está todo el tiempo activo.

Funcionando millones y millones de veces cada segundo en casi todos los seres vivos.

Obteniendo energía de los alimentos con una sola finalidad, preservar la vida.

O sea, seguir existiendo.