Krebs Cycle

af Dr. Catherine Shaffer, Ph. D. gennemgået af Dr. Liji Thomas, MD

Krebs-cyklussen, også kendt som citronsyrecyklussen, er en række reaktioner, der frigiver energi fra lagrede kulhydrater, fedtstoffer og proteiner.

Billedkredit: 3d_man /

Krebs-cyklussen blev først foreslået af Hans Adolf Krebs i 1937. Cyklussen producerer også aminosyreprecursorer og reduceret nicotinamidadenindinukleotid (NADH). Det er den primære metaboliske vej for alle aerobe processer i dyrevæv. I eukaryoter finder Krebs-cyklussen sted i mitokondriematricen, mens det i prokaryoter forekommer i cytosolen.

Krebs cyklus trin

Acetyl-CoA er udgangspunktet for Krebs cyklus. Gennem de otte reaktioner i cyklussen produceres tre molekyler af NADH og en af flavin adenindinucleotid (FAD/FADH2). Følgende er trinnene i cyklussen:

1. Acetyl-CoA kombineres med citratsyntase for at danne et seks-carbonmolekyle. Derefter frigives citronsyremolekylet fra komplekset.
2. et vandmolekyle fjernes fra 3′ – positionen på citronsyre og tilsættes tilbage på 4′ – placeringen af aconitasen, hvilket resulterer i isocitrat.
3. Isocitrat dehydrogenase katalyserer iltning af en 4′ -OH-gruppe af isocitrat for at give alfa-ketoglutarat. Et molekyle af NAD omdannes til NADH.
4. alfa-ketoglutarat dekarboksyleres og omdanner et andet nad-molekyle til NADH ved hjælp af alfa-ketoglutaratdehydrogenase, hvilket giver succinylcoa, som er en ustabil forbindelse.
5. Succinyl-CoA-syntetase katalyserer tilsætningen af en fri fosfatgruppe til guanosindiphosphat (BNP), hvilket skaber guanosintriphosphat. I processen frigives CoA-gruppen fra succinyl-CoA. Det resulterende molekyle er succinat.
6. to hydrogener frigives fra succinat, når succinatdehydrogenase reducerer FAD til FADH2. Udgangen af reaktionen er fumarat.
7. Fumarase katalyserer tilsætning af en-OH-gruppe til fumarat, der producerer L-malat.
8. i den endelige reaktion af cyklussen regenereres oksaloacetat ved iltning af L-malat med malatdehydrogenase. Et molekyle af NAD omdannes til NADH.

Krebs-cyklussymer

Krebs-cyklussymer er membranproteiner, der findes i matricen af mitokondrier undtagen succinatdehydrogenase, som er et integreret membranprotein, der er låst til den indre mitokondriemembran.

mens nad er den protesegruppe, der bruges til at acceptere protonerne genereret under de tre trin af iltning, anvendes FAD af succinatdehydrogenase. Den ultimative skæbne for disse reducerede coensymer skal genoksidiseres ved at indtaste elektrontransportkædereaktionerne i den indre mitokondriemembran, når ATP genereres.

nogle reaktioner i Krebs-cyklussen er tæt på termodynamisk ligevægt og er derfor tovejs. Dette er en af de mest almindelige årsager til sukkersyge. Reversibiliteten af reaktionerne muliggør dannelse af forstadier til glukosesyntese, fedtsyre-og kolesterolsyntese, aminosyreanabolisme, nukleotider og hæmbiosyntese.

Krebs-cyklussen bruger ca.to tredjedele af det samlede iltforbrug i kroppen og genererer ca. Det spiller en rolle i glukoneogenese, transaminering, deaminering og lipogenese. Meget få genetiske abnormiteter i Krebs-cyklussen er fundet, muligvis fordi den er kritisk for overlevelse.

Krebs-cyklusens udvikling

de fleste Krebs-cyklussymer er kodet i kernen i eukaryoter. Det antages, at nukleare gener blev erhvervet fra forfædres mitokondrielle gener under evolutionen. Under denne proces, kendt som endosymbiose, begyndte celler at leve i symbiotiske forhold.

mitokondrion og chloroplast formodes at have været oprindeligt fritlevende celler, der til sidst begyndte at leve inde i andre celler. Før denne begivenhed, Krebs cyklus kan kun have fungeret som isolerede trin i værten og mitokondrier.

forskellige isoformer i forskellige cellerum kan være opstået som følge af genoverførselshændelser. Den proces, hvormed disse isolerede trin i cyklussen kom sammen for at danne en kompleks, kritisk cyklus, der er nødvendig for livet, er endnu ikke forstået.

yderligere læsning

• alt Biokemiindhold
• en introduktion til kinetik
• chiralitet i biokemi
• L – og D-isomerer
• Susuki-Miyaura Krydskoblingsreaktion

skrevet af

Dr. Catherine Shaffer

Catherine Shaffer er en freelance videnskab og sundhed forfatter fra Michigan. Hun har skrevet for en bred vifte af handels-og forbrugerpublikationer om Biovidenskabelige emner, især inden for lægemiddelopdagelse og-udvikling. Hun har en ph. d.i biologisk kemi og begyndte sin karriere som laboratorieforsker, inden hun skiftede til videnskabsskrivning. Hun skriver og udgiver også fiktion, og i sin fritid nyder yoga, cykling, og tage sig af hendes kæledyr.

citater