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🔋 Respiración Celular — Ciclo de Krebs

Anima los ocho intermediarios del ciclo del ácido cítrico que convierten el acetil-CoA en CO2, NADH, FADH2 y ATP; bloquea el oxígeno para ver cómo el ciclo se detiene sin una cadena de transporte de electrones funcional.

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Cómo funciona

El ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico) es un bucle cerrado de ocho reacciones catalizadas por enzimas que ocurren en la matriz mitocondrial. Cada vuelta comienza cuando el acetil-CoA se condensa con el oxalacetato para formar citrato, y continúa a través del isocitrato, α-cetoglutarato, succinil-CoA, succinato, fumarato y malato antes de regenerar el oxalacetato para comenzar de nuevo. En el camino, los carbonos del grupo acetilo se oxidan progresivamente, liberando dos moléculas de CO2 en los pasos isocitrato→α-cetoglutarato y α-cetoglutarato→succinil-CoA, mientras los electrones de alta energía son capturados por los transportadores NAD+ y FAD.

El ciclo no puede funcionar más rápido de lo que permite su suministro de transportadores oxidados: cada vuelta consume NAD+ y FAD, convirtiéndolos en NADH y FADH2. En las células reales, la cadena de transporte de electrones (CTE) reoxida estos transportadores pasando sus electrones al oxígeno, regenerando NAD+/FAD para que el ciclo pueda continuar. Esta simulación representa esa dependencia directamente — cuando hay oxígeno presente, el pool de transportadores se regenera cada fotograma; cuando el oxígeno se apaga, el pool solo se agota a medida que se usa, el paquete de flujo se ralentiza en proporción a la fracción restante del pool, y el ciclo se detiene visiblemente, reflejando cómo las condiciones anaeróbicas detienen el metabolismo oxidativo aunque la glucólisis pueda continuar de forma independiente.

Factor de velocidad: v = acetylRate · animSpeed · (pool / poolMax)
Uso del pool: pool -= carrierCost en cada paso que produce NADH/FADH2
Regeneración del pool (O2 activado): pool += regenRate · (poolMax - pool)
Regeneración del pool (O2 desactivado): 0
Por vuelta completa: +3 NADH, +1 FADH2, +1 ATP(GTP), +2 CO2

Preguntas Frecuentes

¿Qué es el ciclo de Krebs?

El ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico) es una serie de ocho reacciones catalizadas por enzimas en la matriz mitocondrial que oxidan el acetil-CoA a dióxido de carbono, capturando la energía liberada como NADH, FADH2 y un ATP (mediante GTP) por vuelta.

¿Cuánto ATP, NADH y FADH2 produce una vuelta?

Cada vuelta del ciclo produce directamente 3 NADH, 1 FADH2 y 1 ATP (como GTP), junto con 2 moléculas de CO2 liberadas durante los dos pasos de descarboxilación.

¿Por qué el ciclo necesita oxígeno para seguir funcionando?

El ciclo de Krebs en sí no utiliza oxígeno directamente, pero depende de un suministro constante de NAD+ y FAD. Estos transportadores solo se regeneran cuando la cadena de transporte de electrones pasa electrones al oxígeno, por lo que sin oxígeno el pool de NAD+/FAD no se repone y el ciclo se detiene.

¿De dónde provienen las dos moléculas de CO2?

El CO2 se libera en dos pasos de descarboxilación: cuando el isocitrato se convierte en alfa-cetoglutarato mediante la isocitrato deshidrogenasa, y cuando el alfa-cetoglutarato se convierte en succinil-CoA mediante el complejo de la alfa-cetoglutarato deshidrogenasa.

¿Qué le sucede al oxalacetato al final del ciclo?

El oxalacetato se regenera cuando el malato se oxida en el paso final. Luego se condensa con una nueva molécula de acetil-CoA para formar citrato de nuevo, permitiendo que el ciclo se repita indefinidamente mientras haya acetil-CoA y transportadores oxidados disponibles.

¿Por qué se considera al ciclo de Krebs el centro del metabolismo?

Los intermediarios del ciclo de Krebs se comparten con el metabolismo de aminoácidos, ácidos grasos y nucleótidos, por lo que el ciclo tanto extrae energía del acetil-CoA como suministra moléculas precursoras para la biosíntesis, siendo central para el metabolismo celular en su conjunto.

Sobre esta simulación

Un único paquete de flujo luminoso persigue su propia cola alrededor de ocho intermediarios nombrados, liberando pequeñas etiquetas de "CO₂" en los dos pasos de descarboxilación y drenando silenciosamente una barra del pool de NAD+/FAD cada vez que pasa por una enzima productora de transportadores — apaga el interruptor de oxígeno y observa cómo esa barra se niega a rellenarse, el paquete se ralentiza hasta arrastrarse, y todo el ciclo se detiene exactamente como una mitocondria privada de su aceptor final de electrones.

🔬 Qué muestra

Ocho intermediarios del ciclo de Krebs dispuestos en un anillo con un paquete de flujo en movimiento que activa una estequiometría real por cada paso: 3 NADH, 1 FADH2 y 1 ATP por vuelta completa, además de dos eventos de liberación de CO2.

🎮 Cómo usar

Ajusta la Velocidad de entrada de acetil-CoA y la Velocidad de animación del ciclo para cambiar la rapidez del paquete, ajusta el Tamaño del pool de NAD+/FAD, y desactiva Oxígeno presente para ver cómo se agota el pool y se detiene el ciclo; P pausa, R reinicia.

💡 ¿Sabías que?

El ciclo de Krebs en sí no consume nada de oxígeno — es enteramente la necesidad de la cadena de transporte de electrones de oxígeno como aceptor final de electrones lo que obliga indirectamente al ciclo del ácido cítrico a detenerse en condiciones anaeróbicas.

Preguntas frecuentes