Citrátový cyklus

Krebsov cyklus (Citrátový cyklus, Cyklus trikarboxylových kyselín, Cyklus kyseliny citrónovej) je cyklická postupnosť reakcií odbúravania organických zlúčenín C (sacharidov) na CO₂, pričom sa získavajú energeticky bohaté látky NADH, FADH₂ a ATP. V procese oxidatívna fosforylácia sa za spotreby kyslíka môže získavať ATP aj z NADH a FADH₂, prípadne sa tieto látky môžu využiť pri biosyntéze rôznych iných organických látok.

Krebsov cyklus je konečnou fázou odbúravania intermediárnych produktov pri metabolizme cukrov, tukov a čiastočne bielkovín. Krebsov cyklus prebieha v mitochondriách.

História

Názov Citrátový cyklus je odvodený od kyseliny Citrónovej (anglicky citrate). Pomenovanie Krebsov cyklus bolo vytvorené na počesť Hansa Adolfa Krebsa (1900-1981), ktorý v roku 1937 navrhol kľúčové reakcie cyklu za čo získal v roku 1953 Nobelovu cenu za medicínu a fyziológiu. Názov Cyklus trikarboxylových kyselín sa v slovenčine používa len zriedka, skôr vyskytuje v niektorých iných jazykoch. Bol odvodený od toho, že kyselina citrónová, izocitrónová ... obsahujú tri karboxylové skupiny (-COOH).

Význam Citrátového cyklu

Produkcia energeticky bohatých zlúčenín ATP, NADH a FADH₂ v Krebsovom cykle sa využíva pri biosyntéze mnohých organických látok. V prípade živočíchov je to hlavný zdroj chemickej energie, v prípade rastlín je Krebsov cyklus hlavným zdrojom energie najmä v koreňoch, kým nadzemné orgány získavajú energiu hlavne z fotosyntézy.

Krebsov cyklus však nemusí prebehnúť celý, ale jeho ktorýkoľvek medziprodukt môže byť východiskovou látkou (uhlíkovou kostrou, substrátom) pre syntézu mnohých organických zlúčenín, z ktorých snáď najdôležitejšia je tvorba aminokyselín.

Cyklus kyseliny citrónovej

Produktom glykolýzy je pyruvát (kyselina pyrohroznová. V molekule pyruvátuje však uskladnené značné množstvo energie (spalné teplo mólu glukózy je približne 1700kJ). Túto energiu však môže bunka uvoľniť len oxidáciou kyslíkom. Pyruvát prechádza z cytoplazmy do [mitochondrií]. Tam sa každá molekula pyruvátu prevedie na CO₂ a dvojuholníkovú acetylovú skupinu, z ktorej po spojení s koenzýmom A (CoA) vznikne acetylkoenzým A (acetyl-CoA).

Acetylová skupina v acetyl-CoA je s koenzýmom A spojená väzbou s vysokým obsahom energie. Acetyl-CoA vstupuje do zložitého chemického reťazca nazývaného cyklus kyseliny citrónovej. V týchto reakciách sa acetylová skupina oxiduje na CO₂ za súčasnej tvorby veľkého množstva prenášačov elektrónov NADH. Nakoniec elektróny s vysokým obsahom energie prechádzajú z NADH reťazcom prenosu elektrónov vo vnútornej mitochondriovej membráne. Tu sa energia, ktorá sa pri tomto procese uvoľnuje, používa na tvorbu ATP (za spotreby molekulárneho kyslíka). Práve v týchto posledných krokoch sa uvoľnuje veľké množstvo energie, a tým sa aj vytvára väčšina ATP. Tvorba ATP prebiehajúca v mitochondriách sa označuje ako oxidatívna fosforylácia. Úplným rozložením mólu glukózy bunky získa 38 ATP a časť energie sa uvoľní vo forme tepla.

Iné projekty

Commons

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému Citrátový cyklus