La enzima citrato sintasa fue descrita por Severo Ochoa quien la denominó como enzima condensante, pues lleva a cabo una condensación aldólica entre el metilo del Ac-CoA y el carbonilo del oxaloacetato, en la reacción se hidroliza el tioéster y se forma el CoA-SH (succinil-CoA). Esta enzima también cataliza la formación del monofluorocitrato a partir demonofluoro-Ac-CoA. Esta reacción es letal, pues el fluoroacetato no es tóxico, pero el fluorocitrato es inhibidor de la aconitasa, siguiente enzima del ciclo. La citrato sintasa en inhibida porsuccinil-CoA, ATP, NADPH, ésteres de CoA y ácidos grasos de cadena larga (18C), no se sabe si esto último tiene significado biológico.
La reacción de la citrato sintasa se divide en tres pasos, los dos primeros son concertados: 1.- formación del anión tioenolato; 2.- formación del S-citril-CoA (una molécula quiral) y 3.- formación de citrato y liberación de CoASH.
Figura: representación de la transformación del oxaloacetato en citrato.
La aconitasa cataliza la interconversión entre estos isómeros. La enzima contiene Fe(II) y necesita un tiol como cisteína o glutatión (Glu-Cys-Gly) para efectuar la reacción. Catalizala adición reversible de H2O al doble enlace del ácido cis-aconítico, el H y el OH del agua siempre se acoplan en posición trans entre ellos a través de la formación del intermediario cis-aconitato.
Es una descarboxilación oxidativa del isocitrato para formar a-ceto(oxo)glutarato y la generación de la primera molécula de CO2 y NADH del ciclo. La enzima que cataliza la reacción es la isocitrato deshidrogenasa, que existe en dos isoformas, una dependiente de NAD+ que sólo se encuentra en mitocondria y otra dependiente de NADP+ que también está en citoplasma.
La enzima dependiente de NAD+ es el catalizador principal de la vía, necesita ADP como modulador positivo, así como Mg2+. Es un homooctámero de 380,000 que es inhibido por NADH y ATP. La isocitrato deshidrogenasa dependiente de NADP+ no es alostérica.
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