Der Citratzyklus: Zentrale Drehscheibe des Stoffwechsels
Der Citratzyklus, auch Krebs-Zyklus oder Zitronensäurezyklus genannt, ist ein zentraler Stoffwechselweg in den Mitochondrien. Er spielt eine Schlüsselrolle bei der aeroben Energiegewinnung und verbindet verschiedene metabolische Prozesse.
Definition: Der Citratzyklus ist ein zyklischer Stoffwechselweg, in dem Acetyl-CoA vollständig zu CO2 oxidiert wird, wobei Reduktionsäquivalente und ATP entstehen.
Der Zyklus beginnt mit der Bindung des C2-Körpers (Acetyl-CoA) an einen C4-Körper (Oxalessigsäure), wodurch ein C6-Körper (Citronensäure) entsteht. Im Verlauf des Zyklus werden schrittweise zwei CO2-Moleküle abgespalten, sodass am Ende wieder Oxalessigsäure vorliegt und der Zyklus von neuem beginnen kann.
Highlight: Pro Durchlauf des Citratzyklus werden pro Molekül Acetyl-CoA 1 ATP, 3 NADH2 und 1 FADH2 gebildet.
Da pro Glucose-Molekül zwei Acetyl-CoA in den Citratzyklus eintreten, verdoppeln sich die gebildeten Mengen an ATP, NADH2, FADH2 und CO2. Die Bilanz für ein Glucose-Molekül sieht also wie folgt aus:
- 4 CO2
- 2 ATP
- 6 NADH2
- 2 FADH2
Vocabulary: NADH2 und FADH2 sind Reduktionsäquivalente, die Elektronen und Protonen für die Atmungskette bereitstellen.
Der Citratzyklus ist nicht nur für die Energiegewinnung wichtig, sondern dient auch als Drehscheibe für viele andere Stoffwechselwege. Zwischenprodukte des Zyklus können für biosynthetische Prozesse abgezweigt werden, beispielsweise für die Aminosäuresynthese.
Example: Die Oxalessigsäure, die als Akzeptor für Acetyl-CoA dient, wird am Ende des Zyklus regeneriert, wodurch der Prozess kontinuierlich ablaufen kann.
