Sitronsyresyklus eller Krebs-syklusoversikt

01 av 03

Oversikt over sitronsyresyklusen

Sitronsyresyklusen forekommer i cristae eller membranfolder av mitokondrier. ART FOR SCIENCE / Getty Images

Sitronsyresyklusen, også kjent som Krebs-syklusen eller trikarboksylsyresyklusen (TCA), er en serie av kjemiske reaksjoner i cellen som bryter ned mat molekyler inn i karbondioksid , vann og energi. Hos planter og dyr (eukaryoter) finner disse reaksjonene sted i matrisen av mitokondriene av cellen som en del av cellulær respirasjon. Mange bakterier utfører sitronsyresyklusen også, selv om de ikke har mitokondrier, så reaksjonene finner sted i cytoplasmaet til bakterieceller. I bakterier (prokaryoter) brukes plasmamembranen til cellen for å gi protongradienten for å produsere ATP.

Sir Hans Adolf Krebs, en britisk biokjemiker, får æren for å oppdage syklusen. Sir Krebs skisserte trinnene i syklusen i 1937. Av denne grunn kalles den ofte Krebs-syklusen. Det er også kjent som sitronsyresyklusen, for molekylet som konsumeres og deretter regenereres. Et annet navn for sitronsyre er trikarboksylsyre, så settet med reaksjoner kalles noen ganger trikarboksylsyresyklusen eller TCA-syklusen.

Sitronsyre syklus kjemisk reaksjon

Den generelle reaksjonen for sitronsyresyklusen er:

Acetyl-CoA + 3 NAD⁺+ Q + BNP + P_Jeg+ 2 H_toO → CoA-SH + 3 NADH + 3 H⁺+ QH_to+ GTP + 2 CO_to

der Q er ubikinon og P_Jeger uorganisk fosfat

02 av 03

Trinn i sitronsyresyklusen

Narayanese/Wikimedia Commons

' id='mntl-sc-block-image_2-0-9' />

Sitronsyresyklusen er også kjent som Krebs-syklusen eller trikarboksylsyresyklusen (TCA). Det er en serie kjemiske reaksjoner som finner sted i cellen som bryter ned matmolekyler til karbondioksid, vann og energi.

Narayanese/Wikimedia Commons

For at mat skal komme inn i sitronsyresyklusen, må den deles inn i acetylgrupper (CH₃CO). Ved starten av sitronsyresyklusen kombineres en acetylgruppe med et firekarbonmolekyl kalt oksaloacetat for å lage en sekskarbonforbindelse, sitronsyre. Under syklusen , blir sitronsyremolekylet omorganisert og strippet for to av sine karbonatomer. Det frigjøres karbondioksid og 4 elektroner. På slutten av syklusen gjenstår et molekyl av oksaloacetat, som kan kombineres med en annen acetylgruppe for å starte syklusen igjen.

Substrat → Produkter (enzym)

Oksalacetat + Acetyl CoA + H_toO → Sitrat + CoA-SH (sitratsyntase)

Sitrat → cis-akonitat + H_toO (akonitase)

cis-akonitat + H_toO → Isositrat (akonitase)

Isositrat + NAD+ Oksalosuccinat + NADH + H + (isositrat dehydrogenase)

Oksalosuccinat α-ketoglutarat + CO2 (isositrat dehydrogenase)

a-ketoglutarat + NAD⁺+ CoA-SH → Succinyl-CoA + NADH + H⁺+ CO_to(α-ketoglutarat dehydrogenase)

Succinyl-CoA + BNP + P_Jeg→ Succinat + CoA-SH + GTP (succinyl-CoA syntetase)

Succinat + ubiquinone (Q) → Fumarat + ubiquinol (QH_to) (suksinatdehydrogenase)

Fumarat + H_toO → L-malat (fumarase)

L-Malate + NAD⁺→ Oksalacetat + NADH + H⁺(malat dehydrogenase)

03 av 03

Funksjoner av Krebs-syklusen

itronsyre er også kjent som 2-hydroksypropan-1,2,3-trikarboksylsyre. Det er en svak syre som finnes i sitrusfrukter og brukes som et naturlig konserveringsmiddel og for å gi en syrlig smak. LAGUNA DESIGN / Getty Images

Krebs-syklusen er nøkkelsettet med reaksjoner for aerob cellulær respirasjon. Noen av de viktige funksjonene til syklusen inkluderer:

1. Det brukes til å få kjemisk energi fra proteiner, fett og karbohydrater. ATP er energimolekylet som produseres. Netto ATP gevinst er 2 ATP per syklus (sammenlignet med 2 ATP for glykolyse, 28 ATP for oksidativ fosforylering og 2 ATP for fermentering). Med andre ord, Krebs-syklusen forbinder fett-, protein- og karbohydratmetabolismen.
2. Syklusen kan brukes til å syntetisere forløpere for aminosyrer.
3. Reaksjonene produserer molekylet NADH, som er et reduksjonsmiddel som brukes i en rekke biokjemiske reaksjoner.
4. Sitronsyresyklusen reduserer flavinadenindinukleotid (FADH), en annen energikilde.

Opprinnelsen til Krebs-syklusen

Sitronsyresyklusen eller Krebs-syklusen er ikke det eneste settet med kjemiske reaksjoner celler kan bruke for å frigjøre kjemisk energi, men det er den mest effektive. Det er mulig at syklusen har en abiogen opprinnelse, og går før livet. Det er mulig syklusen utviklet seg mer enn én gang. En del av syklusen kommer fra reaksjoner som oppstår i anaerobe bakterier.