Krebsov cikel

Cikel citronske kisline (poznan tudi pod imenom cikel trikarboksilnih kislin ali Krebsov cikel - imenovan po Hansu Aldolfu Krebsu, ki je prvi prepoznal cikel) je zaporedje več kemijskih reakcij, ki potekajo v živih celicah, pri tem pa uporabljajo kisik kot del celičnega metabolizma. V aerobnih organizmih je cikel citronske kisline del metabolne poti, ki je vključena v kemijske spremembe ogljikovih hidratov, maščob in beljakovin v ogljikov dioksid in vodo, nastane pa tudi energija.

Krebsov cikel je drugi od treh metabolnih poti, ki so vključene v katabolizem energijske molekule in nastanek ATP. Druga dva procesa sta glikoliza in oksidativna fosforilacija. Reakcije Krebsovega cikla potekajo pri evkariontih v mitohondrijskem matriksu, pri prokariontih pa v citoplazmi.

Cikel citronske kisline omogoča tudi nastanek prekurzorjev za številne spojine, kot so aminokisline, in nekatere od teh reakcij so zelo pomembne v celicah, kjer se dogaja fermentacija.

Pregled reakcij

Celokupna reakcija Krebsovega cikla:

Acetil-CoA + 3 NAD⁺ + FAD + GDP + P_i + 2 H₂O + 1 CoA-SH → 2 CoA-SH + 3 NADH + 3 H⁺ + FADH₂ + GTP + 2 CO₂ + 1 H₂O

Dva ogljika se oksidirata do CO₂. Energija, ki se pri teh reakcijah sprosti, se shrani v obliki GTP, NADH in FADH₂. NADH in FADH₂ sta koencima v reakcijah oksidativne fosforilacije.

Korak	Substrat		Encim		Tip reakcije	Reaktanti/ Koencimi	Produkti/ Koencimi	Opombe
1	oksaloacetat		citrat-sintaza		kondenzacija	Acetil-CoA	CoA-SH
2	citrat		akonitaza		dehidracija		H2O
3	cis-akonitat		akonitaza		hidracija	H2O
4	izocitrat		izocitrat-dehidrogenaza		oksidacija	NAD+	NADH + H+
5	oksalosukcinat		izocitrat-dehidrogenaza		dekarboksilacija	H+	CO2
6	α-ketoglutarat		α-ketoglutarat-dehidrogenaza		oksidativna dekarboksilacija	NAD+ + CoA-SH	NADH + H+ + CO2
7	sukcinil-CoA		sukcinil-CoA-sintetaza		hidroliza	GDP + Pi	GTP + CoA-SH	ali ADP->ATP
8	sukcinat		sukcinat-dehidrogenaza		oksidacija	FAD	FADH2
9	fumarat		fumaraza		adicija (H2O)	H2O
10	L-malat		malat-dehidrogenaza		oksidacija	NAD+	NADH + H+