Sitruunahappokierto

Sitruunahappokierto, tunnettu myös nimillä Krebsin kierto tai trikarboksihappokierto, on soluhengityksen keskeinen osatekija, jossa asetyyli-CoA hapetetaan ja sen hiilisoka kilpailee hiilidioksidin muodossa. Prosessi tapahtuu pääasiassa eukaryoottien mitokondrioiden matriksissa; prokaryooteilla vastaavat reaktiot voivat sijaita solulimassa tai kalvolevyillä riippuen lajista. Kierron tarkoituksena on tuottaa elektroninsiirtoketjuun siirrettäviä energian siirtäjäaineita sekä tarjota/tarjota rakennusaineita monille biosynteesin reiteille.

– Reititin ja pääintermediaatit: sitraatti muodostuu asetyyli-CoA:n ja oksaloasetaatin reagoi antamaksi sitruunahapoksi. Kierto etenee sittoisilla vaiheilla sitraatin isomeeristä cis-aconitaattiksi, isokitraattiin, alfa-ketoglutaraattiin, sukinaattiin, fumaraattiin ja malaraattiin, lopulta oksaloasetaatti palautuu kierron aloituspisteeksi. Läsnä ovat myös välituotteet kuten alfa-ketoglutaraatti, sukinaatti ja fumarataatti, jotka täydentävät solujen metabolisia polkuja.

– Energia ja aineenvaihdunta: jokaisesta asetyyli-CoA:sta kiertäessä syntyy kolme NADH-molekyyliä, yksi FADH2 sekä yksi GTP (ATP) ja vapautuu kaksi CO2-molekyyliä. Kun kierron yläpuolella olevan asetyyli-CoA:n määrä kaksinkertaistuu glukoosissa, koko kiertoa kuluttavia CO2:ita sekä energiantuottoa kertyy kaksinkertaisesti: noin 6 NADH, 2 FADH2, 2 GTP ja 4 CO2 per glukoosi.

– Säädäminen ja merkitys: kiertoa säätelevat pääasiassa energiatasapaino (ADP vs. ATP), NADH/NAD+, sekä hiililähteiden määrä. Isocitraatti-dehydrogenaasi ja alfa-ketogluteraatti-dehydrogenaasi ovat kierron avainrajoittajia. Sitruunahappokierto toimii amphibolisenä verkostona, sillä sen välituotteet osallistuvat aminohappojen, hapen ja muiden tärkeiden biosynteesien synteesiin.