Citronsyracykeln
, aven kand som
Krebs cykel
och
trikarboxylsyracykeln
, ar en serie
biokemiska
reaktioner i levande
celler
. Citronsyracykeln ar ett led i cellens utvinnande av anvandbar
energi
ur olika naringsamnen, den sa kallade
cellandningen
. I processen anvands
syre
och den karaktariseras darfor som en
aerob
process. Energin utvinns i form av hogenergimolekylerna
NADH
,
FADH
2
och
GTP
(analog till
ATP
). I manniskans celler sker citronsyracykeln i mitokondriens matrix.
[
1
]
Utgangsmaterialet for processen ar
oxalattiksyra
och
acetyl-CoA
.
- Oxalattiksyra aterbildas av citronsyracykeln eller bildas av
pyruvat
.
- Acetyl-CoA
produceras genom nedbrytning av
aminosyror
,
fettsyror
samt nedbrytning av pyruvat (fran
kolhydrater
).
- Olika
karboxylsyror
som bildas vid nedbrytning av
aminosyror
kan ga in i de olika mellanleden i citronsyracykeln (eller sa bildas aminosyror av de samma mellanleden).
I samtliga steg ar det olika
enzymer
som katalyserar reaktionerna. I forsta steget bildas citronsyra som fatt ge namn at hela reaktionscykeln.
- oxalattiksyra
+
acetyl-CoA
+
H
2
O
→ citronsyra +
CoA
- citronsyra
→ isocitronsyra (via akonitsyra)
- isocitronsyra
+
NAD
+
→ α-ketoglutarsyra +
CO
2
+
NADH
+
H
+
(via oxalbarnstenssyra)
- α-ketoglutarsyra
+ NAD
+
+ CoA → succinyl-CoA + CO
2
+ NADH + H
+
- succinyl-CoA
+
GDP
+
P
i
→ barnstenssyra +
GTP
+ CoA
- (GTP +
ADP
→ GDP +
ATP
)
- barnstenssyra
+
FAD
→ fumarsyra +
FADH
2
- fumarsyra
+
H
2
O
→ appelsyra
- appelsyra
+ NAD
+
→
oxalattiksyra
+ NADH +
H
+
Oversikt av citronsyracykeln
Oxalattiksyra har aterbildats och reaktionen kan borja om. Processen ar alltsa cyklisk och pa ett varv oxideras de tva kolatomerna i acetylgruppen till 2 CO
2
(steg 3 och 4) med hjalp av 2 H
2
O (plus en "netto-vattenmolekyl" som "kommer fran" GDP + P
i
→ GTP + H
2
O).
Varje acetyl-CoA som gar in i TCA-cykeln ger 1 ATP (fran GTP), 3 NADH och 1 FADH
2
. De tva sistnamnda gar sedan vidare till
elektrontransportkedjan
dar de ger upphov till protontransport over mitokondriemembranet, vilket i slutandan genererar ATP genom oxidativ fosforylering.
Man kan berakna den totala mangden ATP som genereras, normalt anses NADH ge upphov till 2,5 ATP, och FADH
2
ge upphov till 1,5 ATP.
Summan for ATP som genereras blir alltsa 10. Anledningen till att NADH ger upphov till ca 2,5 ATP och FADH2 till 1,5 ATP ar att elektronerna i NADH har hogre energi och darav borjar protontransporten over mitokondriemembranet i ett tidigare skede.
- 1 GTP som omvandlas till 1 ATP
- 3 NADH som ger upphov till 3 x 2,5 = 7,5 ATP
- 1 FADH2 som ger upphov till 1,5 ATP
Totalt: 10 ATP per acetyl-CoA
Citronsyracykeln kallas Krebs cykel efter biokemisten
Hans Krebs
(
1900
?
1981
), som utredde reaktionscykeln pa
1930-talet
och presenterade dess huvudsakliga delar
1937
. Han delade
nobelpris i medicin
1953
med
Fritz Lipmann
, som upptackt
koenzym A
.