Biologi 2e

Strin i citronsyrecyklus

Strin 1. Forud for det første trin sker der en overgangsfase, hvor pyrubrinsyre omdannes til acetyl-CoA. Derefter begynder det første trin i cyklusen: Dette kondenseringstrin kombinerer den to kulstofholdige acetylgruppe med et fire kulstofholdigt oxaloacetatmolekyle for at danne et seks kulstofholdigt citratmolekyle. CoA er bundet til en sulfhydrylgruppe (-SH) og diffunderer væk for til sidst at kombinere sig med en anden acetylgruppe. Dette trin er irreversibelt, fordi det er meget exergonisk. Hastigheden af denne reaktion styres af negativ feedback og mængden af ATP, der er til rådighed. Hvis ATP-niveauet stiger, falder hastigheden af denne reaktion. Hvis der er mangel på ATP, stiger hastigheden.

Strin 2. I trin to mister citrat et vandmolekyle og får et andet, idet citrat omdannes til sin isomer, isocitrat.

Strin 3. I trin tre oxideres isocitrat, hvorved der dannes et molekyle med fem kulstofatomer, α-ketoglutarat, sammen med et CO2-molekyle og to elektroner, som reducerer NAD+ til NADH. Dette trin reguleres også af negativ feedback fra ATP og NADH og en positiv effekt af ADP.

Strin 4. Trin tre og fire er både oxidations- og decarboxyleringstrin, der som vi har set, frigiver elektroner, der reducerer NAD+ til NADH, og frigiver carboxylgrupper, der danner CO2-molekyler. Alpha-ketoglutarat er produktet af trin tre, og en succinylgruppe er produktet af trin fire. CoA binder sig med succinylgruppen for at danne succinyl-CoA. Det enzym, der katalyserer trin fire, reguleres af feedback-hæmning af ATP, succinyl-CoA og NADH.

Strin 5. I trin fem substitueres en fosfatgruppe for coenzym A, og der dannes en højenergibinding. Denne energi bruges i fosforylering på substratniveau (under omdannelsen af succinylgruppen til succinat) til at danne enten guanintrifosfat (GTP) eller ATP. Der findes to former af enzymet, kaldet isoenzymer, til dette trin, afhængigt af den type animalsk væv, hvori de findes. Den ene form findes i væv, der bruger store mængder ATP, som f.eks. hjerte- og skeletmuskulatur. Denne form producerer ATP. Den anden form af enzymet findes i væv, der har et stort antal anabole veje, som f.eks. lever. Denne form producerer GTP. GTP svarer energimæssigt til ATP, men dets anvendelse er mere begrænset. Især proteinsyntesen anvender primært GTP.

Strin 6. Trin seks er en dehydreringsproces, der omdanner succinat til fumarat. To hydrogenatomer overføres til FAD, hvorved det reduceres til FADH2. (Bemærk: Den energi, der er indeholdt i elektronerne fra disse hydrogener, er utilstrækkelig til at reducere NAD+, men tilstrækkelig til at reducere FAD). I modsætning til NADH forbliver denne bærer fastgjort til enzymet og overfører elektronerne direkte til elektrontransportkæden. Denne proces er muliggjort af lokaliseringen af det enzym, der katalyserer dette trin, inde i mitokondriens indre membran.

Stræk 7. Vand tilsættes ved hydrolyse til fumarat i trin syv ved hydrolyse til fumarat, og der dannes malat. I det sidste trin i citronsyrecyklusen regenereres oxaloacetat ved at oxidere malat. Der produceres derefter endnu et molekyle NADH i processen.