citroenzuurcyclus

De citroenzuurcyclus (Krebscyclus) is een reeks enzymatische reacties die in de mitochondriën van cellen met ademhaling plaatsvindt. Tijdens de cyclus wordt acetyl-CoA, afgeleid van pyruvaat, volledig geoxideerd tot kooldioxide, terwijl energierijke coënzymen NADH en FADH2 en het molecuul GTP (of ATP) worden gevormd. De cyclus levert ook tussenproducten die dienen als bouwstenen voor verschillende biosynthetische routes.

De cyclus vindt plaats in de mitochondriale matrix. Per acetyl-CoA die de cyclus binnentreedt ontstaan twee moleculen CO2 en worden 3 NADH, 1 FADH2 en 1 GTP geproduceerd. Als men uit één glucosemolecuul rekent, levert de cyclus twee acetyl-CoA op, zodat in totaal 6 NADH, 2 FADH2, 2 GTP en 4 CO2 ontstaan. Deze energiedragers leveren via de elektronentransportketen veel ATP op; CO2 is het eindproduct van de decarboxyleringsstappen.

Belangrijke enzymen in de cyclus zijn onder meer citrate synthase, aconitase, isocitraatdehydrogenase, α-ketoglutaraatdehydrogenase, succinyl-CoA synthetase, succinaatdehydrogenase, fumarase en malate dehydrogenase. De cyclus regeneratieert oxaloacetaat, waardoor de cyclus steeds herhaald kan worden. Daarnaast leveren intermediaire stoffen bouwstenen voor andere metabole routes, zoals citrate voor vetzuursynthese en α-ketoglutaraat-derivaten voor aminozuur- en heemsynthese.

Regulatie vindt plaats via de energetische toestand van de cel: ADP stimuleert de cyclus, terwijl ATP en NADH inhiberend werken. De citroenzuurcyclus is een centraal onderdeel van de aerobese stofwisseling en verbindt koolhydraat-, vet- en eiwitmetabolisme.