le Cycle de Krebs, également connu sous le nom de cycle de l'acide citrique ou cycle de l'acide tricarboxylique (TCA), se déroule dans les mitochondries des organismes eucaryotes. C'est le premier des deux processus formels associés à respiration aérobie. La seconde étant la chaîne de transport d'électrons (ETC) réactions.
Le cycle de Krebs est précédé de glycolyse, qui est la décomposition du glucose en pyruvate, avec une petite quantité d'ATP (adénosine triphosphate, le « monnaie énergétique » des cellules) et le NADH (la forme réduite du nicotinamide adénine dinucléotide) généré dans le traiter. La glycolyse et les deux processus aérobies qui la suivent représentent la respiration cellulaire complète.
Bien qu'ultimement destiné à générer de l'ATP, le cycle de Krebs est un contributeur indirect, bien que vital, à l'éventuel rendement élevé en ATP de la respiration aérobie.
Glycolyse
La molécule de départ de la glycolyse est le sucre à six carbones glucose, qui est la molécule nutritive universelle dans la nature. Une fois que le glucose est entré dans une cellule, il est phosphorylé (c'est-à-dire qu'un groupe phosphate y est attaché), réarrangé, phosphorylé une deuxième fois et divisé en une paire de molécules à trois carbones, chacune avec son propre groupe phosphate attaché.
Chaque membre de cette paire de molécules identiques subit une autre phosphorylation. Cette molécule est réarrangée pour former du pyruvate dans une série d'étapes qui génèrent un NADH par molécule, les quatre groupes phosphate (deux de chaque molécule) sont utilisés pour créer quatre ATP. Mais parce que la première partie de la glycolyse nécessite un apport de deux ATP, le résultat net du glucose est deux pyruvate, un ATP et deux NADH.
Aperçu du cycle de Krebs
Un diagramme de cycle de Krebs est indispensable pour essayer de visualiser le processus. Cela commence par l'introduction de acétyl coenzyme A (acétyl CoA) dans la matrice mitochondriale, ou l'intérieur des organites. L'acétyl CoA est une molécule à deux carbones créée à partir des molécules de pyruvate à trois carbones de la glycolyse, avec du CO2 (dioxyde de carbone) rejeté dans le processus.
L'acétyl CoA se combine avec une molécule à quatre carbones pour lancer le cycle, créant une molécule à six carbones. Dans une série d'étapes impliquant la perte d'atomes de carbone sous forme de CO2 et la génération d'ATP ainsi que de précieux porteurs d'électrons, la molécule intermédiaire à six carbones est réduite à une molécule à quatre carbones. Mais voici ce qui en fait un cycle: ce produit à quatre carbones est la même molécule qui se combine avec l'acétyl-CoA au début du processus.
Le cycle de Krebs est une roue qui ne s'arrête jamais de tourner tant que de l'acétyl-CoA y est introduit pour continuer à tourner.
Réactifs du cycle de Krebs
Les seuls réactifs du cycle de Krebs proprement dit sont l'acétyl CoA et la molécule à quatre carbones susmentionnée, oxaloacétate. La disponibilité de l'acétyl CoA dépend de la présence de quantités adéquates d'oxygène pour répondre aux besoins d'une cellule donnée. Si le propriétaire de la cellule s'exerce vigoureusement, la cellule peut devoir compter presque exclusivement sur la glycolyse jusqu'à ce que la « dette » d'oxygène puisse être « payée » pendant l'intensité réduite de l'exercice.
L'oxaloacétate combiné à l'acétyl CoA sous l'influence de l'enzyme citrate synthase pour former citrate, ou de manière équivalente, l'acide citrique. Cela libère la partie coenzyme de la molécule d'acétyl CoA, la libérant pour une utilisation dans les réactions en amont de la respiration cellulaire.
Produits Cycle Krebs
Le citrate est converti séquentiellement en isocitrate, alpha-cétoglutarate, succinyl CoA, fumarate et malate avant que l'étape de régénération de l'oxaloacétate n'ait lieu. Dans le processus, deux CO2 molécules par tour de cycle (et donc quatre par molécule de glucose en amont) sont perdues dans l'environnement, tandis que l'énergie libérée lors de leur libération est utilisée pour générer un total de deux ATP, six NADH et deux FADH2 (un porteur d'électrons similaire au NADH) par molécule de glucose entrant dans la glycolyse.
Vu différemment, en retirant complètement l'oxaloacétate du mélange, lorsqu'une molécule d'acétyl-CoA entre dans le cycle de Krebs, le résultat net est un peu d'ATP et une grande quantité de porteurs d'électrons pour les réactions ETC ultérieures dans la mitochondrie membrane.
