Sitronsyresyklus

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi

Sitronsyresyklusen (også kjent som Krebs’ syklus og trikarboksylsyresyklus) er en serie kjemiske reaksjoner som er svært viktige i alle levende celler som nyttegjør seg av oksygen som en del av celleåndingen. Hos aerobe organismer er sitronsyresyklusen en del av den metabolske prosessen som bryter ned karbohydrater, fett og proteiner til karbondioksid (CO₂) og vann (H₂O) for å generere energi. Den er den andre av tre metabolske prosesser som er involvert i katabolismen av næringsstoffer og produksjonen av ATP.

Sitronsyresyklusen sørger også for forløpere til mange sammensetninger, som visse aminosyrer, og noen av dens reaksjoner er derfor viktige også i celler som utfører anaerob forbrenning.

Innhold

1 Historie
2 Hvor syklusen foregår, tilførsel og produkter
3 Store metabolske prosesser som henger sammen med sitronsyresyklusen
4 Se også
5 Eksterne lenker

[rediger] Historie

Sitronsyresyklusen er også kjent som Krebs’ syklus etter Sir Hans Adolf Krebs (1900-1981), som la frem hovedelementene i denne prosessen i 1937. Han mottok Nobelprisen i medisin for denne oppdagelsen i 1953.

[rediger] Hvor syklusen foregår, tilførsel og produkter

Sitronsyre

Sitronsyresyklusen finner sted inne i mitokondriene i eukaryote celler, og inne i cytoplasmaet i prokaryote celler.

Nedbrytningen av næringsstoffer (inkludert glykolysen) produserer acetyl-CoA, en acetyl-gruppe med to karbon atomer bundet til co-enzym A. Acetyl-CoA er hoved-tilførsen til sitronsyresyklusen. Sitronsyre er er både start- og sluttprodukt i syklusen, og gjenoppbygges ved at oksaleddiksyre reagerer med acetyl-CoA.

Summen av alle reaksjonene i sitronsyresyklusen er:

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

To karbonatomer oksideres til CO₂, og energien fra disse reaksjonene lagres som ATP, NADH og FADH₂. NADH og FADH₂ er koenzymer (molekyler som aktiverer eller forbedrer enzymer)som lagrer energi og firgjør den når den trengs.

[rediger] Store metabolske prosesser som henger sammen med sitronsyresyklusen

Sitronsyresyklusen er det andre steget i nedbrytingen av karbohydrater. Glykolysen bryter glukose (med seks karbonatomer)ned til pyrodruesyre (med tre karbonatomer). I eukaryote celler flyttes pyrodruesyren inn i mitokondriene, der den omdannes til acetyl-KoA og går inn i sitronsyresyklusen.

Proteinkatabolismen, (fordøyelsen av eggehviten), foregår ved at enzymet protease bryter proteinet ned til aminosyrer. Aminosyrene bringes inn i cellene og kan være en energikilde ved at de inngår i sitronsyresyklusen.

I fettkatabolismen brytes triglyseridene ned til fettsyrer og glyserol. Glyserolet kan omdannes til glukose i leveren, denne prosessen kalles glukogenesen. I mange vev, spesielt i hjertet, brytes fettsyrer ned gjennom en prosess som kalles beta-oksidering. Resultatet er acetyl-KoA som kan brukes i sitronsyresyklusen.

Sitronsyresyklusen følges alltid oksidativ fosforylering. Denne prosessen nyttegjør seg energien fra NADH og FADH₂, slik at NAD⁺ og FAD gjendannes og syklusen kan fortsette. Sitronsyresyklusen bruker ikke oksygen, men det gjør den oksidative fosforyleringen.

Den totale engergimengden fra den komplette katabolismen av et glukosemolekyl i glykolysen, sitronsyresyklusen og den oksidative fosforyleringen tilsvarer 36-38 ATP-molekyler (det oppgis noe ulike tall avhengig av hvilke bøker man leser). Sitronsyresyklusen kalles en amfibolistisk prosess fordi den deltar både i katabolismen og anabolismen.