Biciclo di Krebs: cos’è, a cosa serve e quando si verifica?

Il biciclo di Krebs è un ciclo metabolico, conosciuto come ciclo dell’acido citrico o ciclo degli acidi tricarbossilici, in cui tutte le cellule che usano l’ossigeno per la respirazione cellulare. A fornire gli elementi chiave di questo ciclo, è stato Hans Adolf Krebs (1900-1981), un biochimico tedesco dal quale il ciclo prende il nome.

Le otto reazioni

Questo ciclo metabolico comprende otto reazioni chimiche:

• il citrato sintasi, in cui la condensazione dell’ossalacetato diventa citrato;

• l’aconitasi, la seconda reazione, tramite la quale il citrato si isomerizza nell’isocitrato;

• l’isocitrato deidrogenasi mitocondriale, dove l’isocitrato si catalizza in ossalsuccinato;

• l’isocitrato in α-chetoglutarato, una seconda reazione di decarbolizzazione ossidativa;

• il succinil-CoA, un enzima da cui parte la catalizzazione della formazione di succinato;

• il succinato deidrogenasi, il riarrangiamento delle molecole in quattro atomi di carbonio, fino a che non si rigenerano in ossalacetato;

• la fumarasi, ovvero l’aggiunta di un protone e del gruppo OH (che si estrae da una molecola dell’acqua), tenuti in posizione trans per poi convertirli in altri enzimi;

• il malato deidrogenasi, la reazione finale che ossida l’enzima L-malato nell’ossalacetato.

Il ciclo di Krebs è fondamentale per vie metaboliche, che degradano i carboidrati, i lipidi e le proteine in acqua ed anidride carbonica. Se dovessero verificarsi dei disordini inerenti a questo ciclo (in casi rari), le cause potrebbero essere diverse e di difficile comprensione, come delle mutazioni deleterie dei geni, legati a problemi neurologici (85 % dei casi), e la fascia di età in cui compaiono rientrano tra i venti e i ventitré anni.

E’ bene sottolineare che il ciclo di Krebs, all’inizio, non necessita della presenza di ossigeno: quest’ultimo è importante nell’ultima fase della respirazione cellulare, ovvero quella aerobica (fosforilazione ossidativa). E’ in questa fase, che il ciclo di Krebs sintetizza le molecole ATP.

Il test di Medicina

Dato che questo ciclo è fondamentale, non è insolito che ci siano delle domande inerenti ad esso nei test d’ingresso alla facoltà di Medicina. Per il suddetto test, è fondamentale sapere dove si svolge, a che cosa serve, come si ottiene e l’equazione globale della reazione.

Per rispondere alla domanda sul “dove si svolge”, basta riportare nella risposta che si svolge nei mitocondri e nel citoplasma, e che si ottiene una reazione energetica che si può riprodurre. In qualsiasi manuale riguardante i test d’ingresso di Medicina o volume di biochimica, vengono illustrate tutte le tappe del ciclo e che effetti ha sul metabolismo cellulare.

Tra le altre domande che potrebbero capitare nel test, si possono includere anche: “Nel ciclo di Krebs si forma la CO2? E se è sì, in che quantita?”, oppure “Quanti APT/NADH/FADH2 si vanno a formare nel ciclo di Krebs?”

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