Wat is de Krebs-cyclus:
De Krebs-cyclus, of citroenzuurcyclus, genereert de meeste elektronendragers (energie) die zullen worden verbonden in de elektronentransportketen (CTE) in het laatste deel van de cellulaire ademhaling van eukaryote cellen.
Het is ook bekend als de citroenzuurcyclus omdat het een keten is van oxidatie, reductie en transformatie van citraat.
Citraat of citroenzuur is een zes-koolstofstructuur die de cyclus voltooit door te regenereren in oxaalacetaat. Oxaalacetaat is het molecuul dat nodig is om weer citroenzuur te produceren.
De Krebs-cyclus is alleen mogelijk dankzij het glucosemolecuul dat de Calvin-cyclus of de donkere fase van fotosynthese produceert.
Glucose zal door middel van glycolyse de twee pyruvaten genereren die, in wat wordt beschouwd als de voorbereidende fase van de Krebs-cyclus, acetyl-CoA, zullen produceren die nodig is om citraat of citroenzuur te verkrijgen.
De reacties van de Krebs-cyclus vinden plaats in het binnenmembraan van de mitochondriën, in de intermembrane ruimte die zich tussen de kristallen en het buitenmembraan bevindt.
Deze cyclus heeft enzymatische katalyse nodig om te functioneren, dat wil zeggen, het heeft de hulp van enzymen nodig zodat de moleculen met elkaar kunnen reageren en het wordt als een cyclus beschouwd omdat er een hergebruik van de moleculen is.
Stappen van de Krebs-cyclus
Het begin van de Krebs-cyclus wordt in sommige boeken beschouwd als de transformatie van glucose gegenereerd door glycolyse in twee pyruvaten.
Desalniettemin, als we het hergebruik van een molecuul beschouwen om een cyclus aan te duiden, aangezien het molecuul geregenereerd vier-koolstofoxaalacetaat is, zullen we de fase ervoor als voorbereidend beschouwen.
In de voorbereidende fase zal de glucose die wordt verkregen uit glycolyse zich scheiden om twee pyruvaten met drie koolstofatomen te creëren, die ook één ATP en één NADH per pyruvaat produceren.
Elk pyruvaat zal oxideren tot een acetyl-CoA-molecuul met twee koolstofatomen en een NADH genereren uit NAD+.
De Krebs-cyclus loopt elke cyclus tweemaal gelijktijdig door de twee acetyl-CoA-co-enzymen die de twee hierboven genoemde pyruvaten genereren.
Elke cyclus is onderverdeeld in negen stappen waarin de meest relevante katalysatorenzymen voor het reguleren van de noodzakelijke energiebalans worden beschreven:
Eerste stap
Het twee-koolstof acetyl-CoA-molecuul bindt aan het vier-koolstof oxaalacetaatmolecuul.
Gratis groeps-CoA.
Produceert zes-koolstofcitraat (citroenzuur).
Tweede en derde stap
Het citraatmolecuul met zes koolstofatomen wordt omgezet in een isocitraatisomeer, eerst door een molecuul water te verwijderen en in de volgende stap weer op te nemen.
Geeft watermolecuul vrij.
Produceert isomeer isocitraat en H2O.
vierde stap
Het isocitraatmolecuul met zes koolstofatomen wordt geoxideerd tot α-ketoglutaraat.
LiberaCO2 (een koolstofmolecuul).
Produceert vijf-koolstof α-ketoglutaraat en NADH uit NADH+.
Relevant enzym: isocitraatdehydrogenase.
vijfde stap
Het -ketoglutaraatmolecuul met vijf koolstofatomen wordt geoxideerd om succinyl-CoA te verkrijgen.
Geeft CO . vrij2 (een koolstofmolecuul).
Produceert vier-koolstof succinyl-CoA.
Relevant enzym: α-ketoglutaraatdehydrogenase.
zesde stap
Het succinyl-CoA-molecuul met vier koolstofatomen vervangt zijn CoA-groep door een fosfaatgroep, waardoor succinaat ontstaat.
Het produceert succinaat met vier koolstofatomen en ATP uit ADP of GTP uit GDP.
zevende stap
Het succinaatmolecuul met vier koolstofatomen wordt geoxideerd om fumaraat te vormen.
Produceert vier koolstoffumaraat en FDA FADH2.
Enzym: zorgt ervoor dat FADH2 zijn elektronen rechtstreeks naar de elektronentransportketen kan overbrengen.
achtste stap
Het fumaraatmolecuul met vier koolstofatomen wordt aan het malaatmolecuul toegevoegd.
Laat H . los2OF.
Produceert malaat met vier koolstofatomen.
Negende stap
Het malaatmolecuul met vier koolstofatomen wordt geoxideerd, waardoor het oxaalacetaatmolecuul wordt geregenereerd.
Produceert: vier-koolstof oxaalacetaat en NADH uit NAD+.
Krebs fietsproducten
De Krebs-cyclus produceert de overgrote meerderheid van de theoretische ATP die cellulaire ademhaling genereert.
De Krebs-cyclus zal worden beschouwd vanuit de combinatie van het vier-koolstofmolecuul oxaalacetaat of oxaalazijnzuur met het twee-koolstofacetyl-CoA-co-enzym om citroenzuur of zes-koolstofcitraat te produceren.
In die zin produceert elke Krebs-cyclus 3 NADH van 3 NADH+, 1 ATP van 1 ADP en 1 FADH2 van 1 FAD.
Omdat de cyclus tweemaal gelijktijdig plaatsvindt vanwege de twee acetyl-CoA-co-enzymen die zijn geproduceerd door de vorige fase, pyruvaatoxidatie genaamd, moet deze met twee worden vermenigvuldigd, wat resulteert in:
- 6 NADH die 18 ATP . zal genereren
- 2 ATP
- 2 FADH2 die 4 ATP . zal genereren
De som hierboven geeft ons 24 van de 38 theoretische ATP's die het gevolg zijn van cellulaire ademhaling.
De resterende ATP wordt verkregen uit glycolyse en de oxidatie van pyruvaat.
Mitochondriën.
Soorten ademhaling.
