TCAcykeln

TCAcykeln, också kallad citronsyracykeln eller Krebs cykel, är en central del av aerob respiration. Den sker i mitokondriernas matrix och bryter ner acetyl‑CoA till koldioxid samtidigt som den genererar energibärare i form av NADH och FADH2 som används i elektrontransportkedjan. Cykeln förser även cellen med byggstenar för biosyntes och är därmed amphibolisk.

Flödet i cykeln startar när acetyl‑CoA förenas med oxaloacetat för att bilda citrat via citratsyntas. Citrat omvandlas genom isomerisering till isocitrat, som oxideras till alfa‑ketoglutarat med CO2‑borttagning och NADH‑produktion. Alfa‑ketoglutarat oxideras vidare till succinyl‑CoA, igen med CO2‑borttagning och NADH‑bildning. Succinyl‑CoA omvandlas till succinat och genererar GTP (eller ATP). Succinat oxideras till fumarat och sedan hydratiseras till malat innan malat oxideras tillbaka till oxaloacetat. Varje acetyl‑CoA ger 3 NADH, 1 FADH2 och 1 GTP; för två acetyl‑CoA per glukos blir summan 6 NADH, 2 FADH2 och 2 GTP, och samtidigt bildas fyra CO2.

Regleringen styrs av energinivåer och NADH/NAD+-balans. Nyckelenzymerna citratsyntas, isocitratdehydrogenas och alfa‑ketoglutaratdehydrogenas är särskilt reglerbara, anpassade efter cellens behov. Cykeln bidrar också med byggstenar till viktiga biomolekyler, till exempel lipider och aminosyror.