Citronsyrecyklus

Indenfor biokemien er Citronsyrecyklus eller Krebs' cyklus den centrale energigivende del af den aerobe oxidation. Sagt med andre ord, et netværk af kemiske reaktioner, der resulterer i dannelse af energibærende molekyler ved oxidation af brudstykker af organiske molekyler.

Pyruvat, som kommer fra glykolysen, omdannes til Acetyl-CoA, som går ind i citronsyrecyklus. Under citronsyrecyklus dannes der 1 GTP, 1 FADH₂ og 3 NADH. ATP'en (fra GTP) kan derefter bruges direkte i cellens energiomsætning, mens FADH₂ og NADH går videre til elektrontransportkæden.

Historie

Citronsyrecyklussen kendes også som Krebs' cyklus efter Sir Hans Krebs (1900-1981), som foreslog hovedtrækkene i denne cyklus i 1937. Han fik Nobelprisen i medicin i 1953 for opdagelsen.

Oversigt

Overblik over citronsyrecyklus

I eukaryoter finder citronsyrecyklussen sted i mitokondriernes matrix, mens den i prokaryoter foregår i cytoplasmaet. Cyklussen starter og slutter med citrat, som dannes ved en kondensationsreaktion mellem oxaloacetat og acetyl-coenzym A (acetyl-CoA). Acetyl-CoA dannes ved oxidation af pyruvat, der igen er dannet i glykolysen ved nedbrydning af forskellige sukkerarter.

Molekyle	Enzym	Reaktionstype	Reaktanter/ Coenzymer	Produkter/ Coenzymer
I. Citrat	1. Aconitase	Dehydrering		H2O
II. cis-Aconitat	2. Aconitase	Hydrering	H2O
III. Isocitrat	3. Isocitrat dehydrogenase	Oxidation	NAD^+	NADH + H^+
IV. Oxalosuccinat	4. Oxaleddikedecarboxylase	Decarboxylering
V. α-Ketoglutarat	5. α-Ketoglutarat dehydrogenase	Oxidativ decarboxylering	NAD^+ + CoA-SH	NADH + H^+ + CO2
VI. Succinyl-CoA	6. Succinyl-CoA syntetase	Hydrolyse	GDP + Pi	GTP + CoA-SH
VII. Succinat	7. Succinat dehydrogenase	Oxidation	FAD	FADH2
VIII. Fumarat	8. Fumarase	Addition (H2O)	H2O
IX. L-Malat	9. Malat dehydrogenase	Oxidation	NAD^+	NADH + H^+
X. Oxaloacetat	10. Citrat syntase	Kondensation

Summen af alle reaktionerne i citronsyrecyklussen er:

Acetyl-CoA + 3 NAD⁺ + FAD + GDP + P_i + 3 H₂O →
CoA-SH + 3 NADH + H⁺ + FADH₂ + GTP + 2 CO₂ + 3 H⁺

To carbonatomer bliver oxideret til CO₂, og energien fra disse reaktioner gemmes som GTP, NADH og FADH₂. NADH og FADH₂ er coenzymer (molekyler der hjælper enzymer eller øger deres aktivitet) som bruges i den oxidative fosforylering.

Se også

• Glykolyse