Definisjon av sitronsyresyklusen

Sitronsyresyklusen, også kjent som den trikarboksylsyre (TCA) syklus eller Krebs syklus, representerer en del av den tre- del aerobe cellulær respirasjon pathway. I cellulær respirasjon, et molekyl av glukose inn i reaksjonsveien og adenosintrifosfat (ATP) til slutt blir fremstilt for anvendelse som en kilde til energi for å kjøre cellulære prosesser.

Bakgrunn

Enhver organisme som respires aerobt vil gjennomgå sitronsyresyklusen som en del av cellulær respirasjon pathway. Organismer som puste anaerobt har en annen vei for å få energi.

celleåndingen

Celleånding skjer i tre etapper. Det første trinn, glykolyse, konverterer et molekyl av monosakkarid glukose til pyruvat. Som et biprodukt, blir ATP og NADH frigjort fra reaksjonen.

Den pyruvat, etter å ha blitt omdannet til acetyl-koenzym A (CoA), går inn i sitronsyresyklusen i den mitokondrielle matriks. Selv om en liten mengde av ATP er opprettet i sitronsyresyklusen, de viktigste biprodukter er NADH og FADH2. Disse molekylene inn i det neste trinnet, oksidativ fosforylering, for å lage hoveddelen av ATP som oppstår ved cellulær respirasjon prosessen.

I sluttfasen, oksidativ fosforylering, forekommer i mitokondrie-membran. NADH og FADH2 som ble fremstilt i sitronsyresyklusen blir oksydert til FAD + og NAD +. Gjennom kjemiosmose, endringen i proton-gradient og påfølgende pumping av protoner på tvers av mitokondriemembranen tillate adenosindifosfat (ADP) til å gjennomgå fosforylering til ATP.

produkter

Produktene fra en acetyl CoA inn i sitronsyresyklusen omfatter: to molekyler karbondioksyd, tre molekyler av NADH, to molekyler av FADH2, ett molekyl av guanin-trifosfat (GTP) eller ATP, og CoASH.

Konvergens av Pathways

Sitronsyresyklusen har større betydning enn bare et mellomtrinn i aerob cellulær respirasjon. Andre cellulære veier inkluderer sitronsyresyklusen som et viktig skritt i løpet av katabolisme. Karbohydrat katabolisme, fett katabolisme og protein katabolisme alle bruker sitronsyresyklusen på ulike trinn i nedbrytningen av produkter i disse baner.

Sykdom

Mutasjoner i genene som er ansvarlige for enzymer som fungerer i sitronsyresyklusen kan føre til redusert funksjon i syklusen og andre sykdommer som er resultat av mutasjonen. For eksempel kan en mutasjon i genet for den succinyl-CoA-syntetase-enzymet fører til autosomal recessive encefalopati og Leigh syndrom. I sitronsyresyklusen, omdanner succinyl-CoA-syntetase-suksinyl-CoA til suksinat.