Fosforilación a nivel de sustrato

Por el contrario, en la fosforilación a nivel de sustrato la energía necesaria para la fosforilación procede de la propia reacción enzimática que sufre el sustrato orgánico.

El fosfato que se encontraba unido al fosfoenolpiruvato acaba uniéndose a ADP, formando ATP, mientras que el fosfoenolpiruvato se convierte inicialmente en enolpiruvato, pero este al pH reinante en el interior celular casi inmediatamente origina cetopiruvato (o simplemente piruvato, como se acuerda en denominar).

En este caso, el sustrato implicado, el succinil-CoA es una molécula que tiene un enlace tioéster muy energético, entre la CoA y el grupo succinil.

Primero, un fosfato inorgánico pasa al grupo succinilo, y después es transferido a un residuo de histidina de la enzima, para pasar finalmente al GDP, formando GTP.

Este es el único ATP que se forma directamente en el ciclo de Krebs, ya que el resto del ATP generado en la respiración celular se produce en dos fosforilaciones de la glicólisis citosólica y sobre todo, en la fosforilación oxidativa que ocurre en la membrana mitocondrial interna, la cual es un proceso completamente diferente.