Laboratorio digital · Bioquímica

KrebsLab v1.0

Experimenta con las ocho reacciones, sigue los carbonos y comprueba cómo el estado redox controla el ciclo del ácido cítrico.

Bachillerato · Universidad

La ruta, en tiempo de simulación

Sustrato actualSiguiente productoEtapa examinada
CICLO DEL ÁCIDO CÍTRICOKREBS0 vueltas completast = 0,0 s (didácticos)Matriz mitocondrial

Conexión con la mitocondria

MatrizKrebs → NADH y succinato → e⁻
Membrana internaComplejos I–IV, ATP sintasa; succinato DH = complejo II

La reoxidación de NADH y QH₂ permite que vuelvan a estar disponibles NAD⁺ y Q. El O₂ se consume al final de la cadena, no en las ocho reacciones.

Producción acumulada · desde el reinicio

0CO₂ liberado
0NADH formado
0QH₂ formado*
0GTP formado

*Una reducción de Q por vuelta corresponde al FADH₂ transitorio, unido al complejo II, de los esquemas clásicos.


Acetil-CoA incorporados
0
Vueltas completas
0
ATP equivalente respiratorio estimado
0
GTP obtenido (separado del ATP)
0

La equivalencia de ATP usa ≈2,5 por NADH reoxidado y ≈1,5 por QH₂ reoxidado; no es ATP fabricado por el propio ciclo ni una predicción cinética.

Inspección molecular · reacción 1/8

Citrato sintasa

Oxaloacetato + acetil-CoA + H₂O → citrato + CoA-SH
Sustrato del cicloOxaloacetato
Producto del cicloCitrato
Carbonos4 + 2 → 6
Tipo de reacciónCondensación

El grupo acetilo se une al oxaloacetato y se libera la coenzima A.

Desafíos de investigación

1 · ¿Qué significa una «vuelta»?

Parte de oxaloacetato de 4 carbonos, incorpora un grupo acetilo de 2 y regenera oxaloacetato. Registra 2 CO₂, 3 NADH, 1 equivalente FADH₂ transferido a Q y 1 GTP por vuelta terminada. El oxaloacetato no se consume netamente en esta representación.

2 · ¿Se gasta O₂ en Krebs?

No directamente. Desactiva la cadena o fija O₂ al 0 % y observa que las reacciones pueden continuar un tiempo si aún quedan NAD⁺ y Q oxidados; después se bloquea una oxidación. Compara con el modelo con respiración activa.

3 · ¿De dónde salen los primeros CO₂?

Activa una sola vuelta y observa el esquema de procedencia del carbono en las fichas de cada etapa. En la primera vuelta los dos carbonos liberados proceden del oxaloacetato que estaba presente al entrar el acetilo, no de ese acetilo recién incorporado.

4 · ¿Qué revela un inhibidor?

Introduce malonato antes de la reacción de succinato deshidrogenasa. Explica por qué el proceso se detiene en succinato y cómo cambia la formación de QH₂. Este modelo usa bloqueo cualitativo, no una ecuación de inhibición competitiva.

Rigor y alcance del modelo

El diagrama sigue una molécula representativa por vez; no calcula concentraciones reales, constantes cinéticas, potenciales redox, flujos simultáneos, gradientes de protones ni balances integrales de glucosa. La velocidad, reservas y capacidad respiratoria son unidades didácticas arbitrarias. No debe interpretarse el tiempo de simulación como tiempo biológico medido.

La forma clásica «1 FADH₂ por vuelta» describe un intermediario prostético reducido de la succinato deshidrogenasa. Para mostrar el intercambio con la cadena, la contabilidad dinámica representa la transferencia neta de electrones a Q → QH₂. El cálculo aproximado de ATP solo incorpora portadores que se hayan reoxidado durante la simulación; GTP aparece por separado.

La producción de GTP refleja una isoforma de succinil-CoA sintetasa; ciertas células o tejidos producen ATP directamente. Se han omitido los H⁺ y H₂O de algunas ecuaciones simplificadas salvo cuando son didácticamente relevantes.

Referencias: OpenStax, Biology 2e · 7.3 · NCBI Bookshelf, Molecular Biology of the Cell · NCBI Bookshelf, Citric Acid Cycle.