Der Citratzyklus einfach erklärt ist ein zentraler Stoffwechselweg in den Mitochondrien, der für die Energiegewinnung der Zelle essentiell ist. Im Zentrum steht die schrittweise Oxidation von Acetyl-CoA zu CO2, wobei Reduktionsäquivalente für die Atmungskette entstehen.
Die Energiebilanz Citratzyklus zeigt, dass pro Durchlauf 2 CO2-Moleküle, 6 NADH+H+, 2 FADH2 und 2 ATP gebildet werden. Die Citratzyklus Produkte entstehen durch acht aufeinanderfolgende Reaktionen, beginnend mit der Kondensation von Acetyl-CoA und Oxalacetat zu Citrat. Wichtige Intermediate sind dabei Isocitrat, α-Ketoglutarat, Succinyl-CoA, Succinat, Fumarat und Malat. Der Merkspruch Citratzyklus Enzyme hilft beim Verständnis der beteiligten Enzyme wie Citrat-Synthase, Aconitase und Isocitrat-Dehydrogenase.
Ein besonderer Aspekt ist das Protein Thermogenin, das in braunem Fettgewebe vorkommt und als natürlicher Entkoppler der Atmungskette fungiert. Thermogenin Winterschlaf spielt eine wichtige Rolle bei der zitterfreien Wärmebildung, besonders bei Säuglingen und winterschlafenden Tieren. Die Thermogenin Atmungskette ermöglicht dabei die Umwandlung der Energie in Wärme statt ATP. Diese Prozesse sind Teil des Energiestoffwechsels, der häufig in Biologie Abitur Themen 2024 und Biologie Q1 Themen NRW behandelt wird. Der Rahmenlehrplan Biologie Sek 2 sieht eine vertiefte Auseinandersetzung mit diesen Stoffwechselwegen vor, die für das Verständnis zellulärer Energiegewinnung fundamental sind.
