Citronsyrecyklus

Citronsyrecyklus, også kendt som Krebs-cyklus eller tricarboxylic acid (TCA) cycle, er en central del af cellens respiration. Den foregår primært i mitochondriernes matrix hos eukaryoter og i tilsvarende rum hos mange prokaryoter. Cyklens formål er at oxidere acetyl-CoA til CO2 og at producere energibærere i form af NADH, FADH2 og GTP (eller ATP), som driver energiudbyttet gennem elektrontransportkæden og substratniveau fosforylering. Acetyl-CoA dannes fra pyruvat gennem pyruvatdehydrogenase og kommer også fra fedtsyreoxidation og visse aminosyrer.

Cyklussen begynder, når acetyl-CoA fusionerer med oxaloacetat og danner citrat. Herefter gennemgår molekylet en række omdannelser: citrate til isocitrate (via aconitase), isocitrate til α-ketoglutarat, α-ketoglutarat til succinyl-CoA, succinyl-CoA til succinat, succinat til fumarat, fumarat til malat og malat til oxaloacetat. Undervejs frigives CO2 og der dannes NADH ved to decarboxyleringsreaktioner, og der dannes også FADH2 i en af reaktionerne. I det sidste trin, gennem succinyl-CoA-syntetase, produceres en GTP (som ofte omdannes til ATP).

Netto per acetyl-CoA giver cyklussen 3 NADH, 1 FADH2, 1 GTP og 2 CO2. For et glukosemolekyle dobles disse tal. Citronsyrecyklus’ intermediater bruges også som byggesten til biosyntese af fedtsyrer, aminosyrer og andre metabolitter. Regulering styres primært af enzymerne citratsyntase, isocitratdehydrogenase og α-ketoglutaratdehydrogenase samt cellens energistatus (ATP/ADP, NADH/NAD+). Oxygen er ikke direkte påkrævet af cyklussen, men regenerering af NAD+ og FAD gennem elektrontransportkæden gør processen afhængig af ilt.