Biologi

Citronsyracykeln: Skörda energin i livsmedel

3 Mins Read
Evelyn Bailey

Uppdaterad den 4 november 2019

Citronsyracykeln, även känd som Krebs-cykeln eller trikarboxylsyracykeln (TCA), är det andra stadiet av cellandning. Denna cykel katalyseras av flera enzymer och är uppkallad efter den brittiske vetenskapsmannen Hans Krebs som identifierade serien av steg som är involverade i citronsyracykeln. Den användbara energin som finns i kolhydraterna, proteinerna och fetterna vi äter frigörs huvudsakligen genom citronsyracykeln. Även om citronsyracykeln inte använder syre direkt, fungerar den bara när syre är närvarande.

Nyckelhämtningar

    Det andra stadiet av cellulär andning kallas citronsyracykeln. Den är också känd som Krebs-cykeln efter Sir Hans Adolf Krebs som upptäckte dess steg.

Enzymer spelar en viktig roll i citronsyracykeln. Varje steg katalyseras av ett mycket specifikt enzym.

I eukaryoter använder Krebs-cykeln en molekyl av acetyl CoA för att generera 1 ATP, 3 NADH, 1 FADH2, 2 CO2 och 3 H+.

  • Två molekyler av acetyl CoA produceras i glykolys så det totala antalet molekyler som produceras i citronsyracykeln fördubblas (2 ATP, 6 NADH, 2 FADH2, 4 CO2 och 6 H+).
  • Både NADH- och FADH2-molekylerna tillverkade i Krebs-cykeln skickas till elektrontransportkedjan, det sista stadiet av cellandning.

    • Den första fasen av cellandningen, som kallas glykolys, äger rum i cytosolen i cellens cytoplasma. Citronsyracykeln sker dock i matrisen av cellmitokondrier. Före början av citronsyracykeln passerar pyrodruvsyra som genereras i glykolys mitokondriella membranet och används för att bilda acetylkoenzym A (acetyl CoA). Acetyl CoA används sedan i det första steget av citronsyracykeln. Varje steg i cykeln katalyseras av ett specifikt enzym.

    ” data-sc-load-immediate=”3″ data-sc-max-track-height=”600″ data-sc-min-track-height=”250″ data-sc-sticky-offset=”85″ id =”list-sc__content_1-0″>

    Citronsyra

    Acetylgruppen med två kol i acetyl CoA läggs till fyra kolatomer

    oxaloacetat

    för att bilda citrat med sex kolatomer. Den konjugerade syran av citrat är citronsyra, därav namnet citronsyracykel. Oxaloacetat regenereras i slutet av cykeln så att cykeln kan fortsätta.

    Aconitase

    Citrat förlorar en vattenmolekyl och en annan tillsätts. I processen omvandlas citronsyra till dess isomer isocitrat.

    Isocitratdehydrogenas

    Isocitrate förlorar en molekyl av koldioxid (CO2) och oxideras och bildar femkols alfaketoglutarat. Nikotinamidadenindinukleotid (NAD+) reduceras till NADH + H+ i processen.

    Alfa Ketoglutaratdehydrogenas

    Alfaketoglutarat omvandlas till 4-kols succinyl CoA. En molekyl av CO2 avlägsnas och NAD+ reduceras till NADH + H+ i processen.

    Succinyl-CoA-syntetas

    CoA tas bort från

    succinyl CoA

    molekyl och ersätts av en fosfatgrupp. Fosfatgruppen avlägsnas sedan och fästs till guanosindifosfat (GDP) och bildar därigenom guanosintrifosfat (GTP). Liksom ATP är GTP en energigivande molekyl och används för att generera ATP när den donerar en fosfatgrupp till ADP. Slutprodukten från avlägsnandet av CoA från succinyl CoA är

    succinat.

    Succinatdehydrogenas

    Succinat är oxiderat och fumarat

    bildas. Flavinadenindinukleotid (FAD) reduceras och bildar FADH2 i processen.

    Fumarase

    En vattenmolekyl tillsätts och binder mellan kol i fumarat omarrangeras och bildar

    malat

    .

    Malatdehydrogenas

    Malat oxideras bildande

    oxaloacetat, startsubstratet i cykeln. NAD+ reduceras till NADH + H+ i processen.

    Sammanfattning av citronsyracykeln

    Sir Hans Adolf Krebs (1900-1981), brittisk biokemist som upptäckte citronsyracykeln (Krebs-cykeln). Han vann Nobelpriset i fysiologi 1953.

    Bettmann / Bidragsgivare / Bettmann / Getty Images

    I eukaryota celler använder citronsyracykeln en molekyl acetyl CoA för att generera 1 ATP, 3 NADH 1 FADH2, 2 CO2 och 3 H+. Eftersom två acetyl-CoA-molekyler genereras från de två pyrodruvsyramolekylerna som produceras i glykolys, fördubblas det totala antalet av dessa molekyler som produceras i citronsyracykeln till 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH2, 4 CO2 och 6 H+. Två ytterligare NADH-molekyler genereras också vid omvandlingen av pyrodruvsyra till acetyl-CoA innan cykeln startar. NADH- och FADH2-molekylerna som produceras i citronsyracykeln förs vidare till den slutliga fasen av cellandningen som kallas elektrontransportkedjan. Här genomgår NADH och FADH2 oxidativ fosforylering för att generera mer ATP.

    Källor

    Berg, Jeremy M. ”Citronsyracykeln.” Biokemi. 5:e upplagan., US National Library of Medicine, 1 januari 1970, http://www.ncbi.nlm.nih.gov /books/NBK21163/.

  • Reece, Jane B. och Neil A. Campbell. Campbell Biology. Benjamin Cummings, 2011.
  • ”The Citric Syracykeln.” BioCarta, http://www .biocarta.com/pathfiles/krebpathway.asp.

    • Lämna ett svar

    Relaterade Inlägg