Bioquímica · Ruta metabólica

Ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico) !

El ciclo de Krebs quema el acetilo del acetil-CoA en la mitocondria: libera CO₂ y carga NADH y FADH₂ que luego dan casi todo el ATP.

Actualizado 2026-10-31

Mapa interactivo

Balance: NADH +8FADH₂ +2GTP +2CO₂ +6

Datos clave

• Ocurre en la matriz mitocondrial; la succinato deshidrogenasa está en la membrana interna y es también el complejo II.
• Por cada acetil-CoA: 3 NADH, 1 FADH₂, 1 GTP (o ATP) y 2 CO₂; unos 10 ATP tras la cadena respiratoria.
• El oxalacetato se regenera en cada vuelta: el ciclo es catalítico y no gasta sus intermediarios.
• Necesita oxígeno de forma indirecta: sin cadena respiratoria no se regeneran NAD⁺ ni FAD.
• La piruvato deshidrogenasa une la glucólisis con el ciclo; cuatro vitaminas B trabajan en ella (B1, B2, B3, B5).

También llamado

Ciclo de los ácidos tricarboxílicos (CAT)

Regulación

• Se regula por la carga de energía: NADH y ATP altos lo frenan; ADP y Ca²⁺ (contracción muscular) lo aceleran.
• Puntos de control: piruvato deshidrogenasa, citrato sintasa, isocitrato deshidrogenasa y α-cetoglutarato deshidrogenasa.
• La insulina activa la fosfatasa de la PDH; el ayuno y los ácidos grasos la apagan mediante la PDH cinasa.

Los pasos, uno a uno

1. Enlace (PDH) · Complejo piruvato deshidrogenasa (PDH) irreversible Piruvato + coenzima A + NAD⁺ → Acetil-CoA + CO₂ + NADHPuente entre la glucólisis y el ciclo: quita un CO₂ al piruvato y une el acetilo a la coenzima A.Si falla: Déficit de PDH (gen PDHA1, ligado al X): acidosis láctica y síndrome de Leigh. El déficit de tiamina tiene el mismo efecto. Déficit de piruvato deshidrogenasa →
2. Paso 1 · Citrato sintasa irreversible Acetil-CoA + oxalacetato + H₂O → Citrato + coenzima AUne el acetilo (2 C) al oxalacetato (4 C) y forma citrato (6 C); la hidrólisis del tioéster empuja la reacción.Si falla: El citrato que sale al citosol activa la síntesis de ácidos grasos y frena la PFK-1. Intoxicación por fluoroacetato →
3. Paso 2 · Aconitasa Citrato ⇌ isocitratoMueve el grupo OH (vía cis-aconitato) para que el carbono pueda oxidarse en el paso siguiente.Si falla: Intoxicación por fluoroacetato: el citrato se acumula, capta calcio y falla la energía del corazón y el cerebro. Intoxicación por fluoroacetato →
4. Paso 3 · Isocitrato deshidrogenasa irreversible isocitrato + NAD⁺ → α-cetoglutarato + CO₂ + NADHPrimera descarboxilación oxidativa del ciclo y su paso limitante: sale el primer CO₂ y se forma NADH.Si falla: Las mutaciones de IDH1/IDH2 (otras isoformas, con NADP⁺) producen 2-hidroxiglutarato en gliomas y leucemias.
5. Paso 4 · α-Cetoglutarato deshidrogenasa irreversible α-cetoglutarato + coenzima A + NAD⁺ → succinil-CoA + CO₂ + NADHGemela de la PDH: segunda descarboxilación, segundo CO₂ y otro NADH.Si falla: En el déficit de tiamina falla junto con la PDH; el cerebro es el más afectado (Wernicke). Encefalopatía de Wernicke (déficit de tiamina) →
6. Paso 5 · Succinil-CoA sintetasa succinil-CoA + fosfato (Pi) ⇌ succinato + coenzima A + GTPLa única fosforilación a nivel de sustrato del ciclo: la energía del tioéster forma GTP (o ATP).Si falla: Defectos de SUCLA2/SUCLG1: depleción del ADN mitocondrial, encefalomiopatía y aciduria metilmalónica leve.
7. Paso 6 · Succinato deshidrogenasa (complejo II) succinato + FAD ⇌ fumaratoOxida el succinato a fumarato y pasa los electrones por su FAD directo a la ubiquinona de la cadena respiratoria.Si falla: Mutaciones de SDHB, SDHD y otras: paragangliomas y feocromocitomas hereditarios (el succinato acumulado imita la hipoxia). Paraganglioma y feocromocitoma hereditarios (SDH) →
8. Paso 7 · Fumarasa (fumarato hidratasa) fumarato + H₂O ⇌ malatoAñade agua al doble enlace del fumarato y forma L-malato.Si falla: Sin las dos copias: encefalopatía grave del recién nacido. Con una sola copia dañada: leiomiomas y cáncer renal hereditario. Déficit de fumarasa →
9. Paso 8 · Malato deshidrogenasa malato + NAD⁺ ⇌ oxalacetato + NADHRegenera el oxalacetato y forma el tercer NADH; es cuesta arriba, pero la citrato sintasa consume el producto enseguida.Si falla: La malato deshidrogenasa también mueve NADH del citosol a la mitocondria (lanzadera malato-aspartato).

Correlación clínica

• El déficit de tiamina (alcoholismo, desnutrición) bloquea la PDH y la α-cetoglutarato deshidrogenasa: acidosis láctica y encefalopatía de Wernicke.
• El arsenito se une al ácido lipoico de las mismas dos enzimas.
• Las mutaciones de SDH y fumarasa convierten al succinato y al fumarato en «oncometabolitos»: paragangliomas y cáncer renal.
• Las mutaciones de IDH1/IDH2 producen 2-hidroxiglutarato, típico de algunos gliomas y de la leucemia mieloide aguda.

Enfermedades relacionadas

• Déficit de piruvato deshidrogenasa
• Encefalopatía de Wernicke (déficit de tiamina)
• Déficit de fumarasa
• Paraganglioma y feocromocitoma hereditarios (SDH)
• Intoxicación por fluoroacetato
• Cetoacidosis diabética
• Intoxicación por arsénico
• Acidosis láctica

Relacionadas

• Acetil-CoA
• Citrato
• Piruvato
• NAD⁺ (nicotinamida adenina dinucleótido)
• ATP (adenosín trifosfato)
• Complejo piruvato deshidrogenasa (PDH)
• Citrato sintasa
• Isocitrato deshidrogenasa
• α-Cetoglutarato deshidrogenasa
• Succinato deshidrogenasa (complejo II)
• Glucólisis

Póngase a prueba

Piense la respuesta y toque la pregunta para verla.

Agregar a mis tarjetas (4)

Información educativa, no es consejo médico. Ante un síntoma, consulte a un profesional de la salud.

Fuentes: Citric acid cycle (TCA cycle) (Reactome, 2026); Pyruvate metabolism (Reactome, 2026); Textbook of Biochemistry for Medical Students, 6th ed. (Jaypee Brothers Medical Publishers (Vasudevan DM, Sreekumari S, Vaidyanathan K), 2011).

← Toda la bioquímica

¿Ha detectado un error?Siempre buscamos mejorar para la comunidad. Cuéntenos qué está mal y nuestro equipo lo revisa.Reportar un error

Enviar

Modelo representativo, solo con fines educativos.