The Krebsov cikel, znan tudi kot cikel citronske kisline ali cikel trikarboksilne kisline (TCA), poteka v mitohondrijih evkariontskih organizmov. Je prvi od dveh formalnih procesov, povezanih z aerobno dihanje. Drugo je elektronska transportna veriga (ETC) reakcije.
Pred Krebsovim ciklom sledi glikoliza, ki je razgradnja glukoze v piruvat z majhno količino ATP (adenozin trifosfat, "energijska valuta" celic) in NADH (reducirana oblika nikotinamid adenin dinukleotida), proces. Glikoliza in dva aerobna procesa, ki ji sledita, predstavljata popolno celično dihanje.
Čeprav je Krebsov cikel končno namenjen tvorbi ATP, posredno, čeprav bistveno prispeva k morebitnemu visokemu izkoristku ATP aerobnega dihanja.
Glikoliza
Začetna molekula za glikolizo je sladkor s šestimi ogljiki glukoza, ki je v naravi univerzalna molekula hranil. Ko glukoza vstopi v celico, se fosforilira (tj. Nanjo je pritrjena fosfatna skupina), preuredi, fosforilirali drugič in se razdelili v par molekul s tremi ogljiki, od katerih ima vsaka svojo fosfatno skupino priloženo.
Vsak član tega para enakih molekul je podvržen drugi fosforilaciji. Ta molekula je preurejena tako, da tvori piruvat v vrsti korakov, ki generirajo en NADH na molekulo, štiri fosfatne skupine (dve iz vsake molekule) pa se uporabijo za ustvarjanje štirih ATP. Ker pa prvi del glikolize zahteva vnos dveh ATP, neto rezultat glukoze je dva piruvata, en ATP in dva NADH.
Pregled cikla Krebs
Krebsov diagram cikla je nepogrešljiv pri poskusu vizualizacije procesa. Začne se z uvedbo acetil koencim A (acetil CoA) v mitohondrijski matriks ali notranjost organele. Acetil CoA je molekula z dvema ogljikoma, ustvarjena iz molekul tri-ogljikovega piruvata iz glikolize, s CO2 (ogljikov dioksid) v procesu.
Acetil CoA se kombinira z molekulo s štirimi ogljiki, da sproži cikel in tvori molekulo s šestimi ogljiki. V vrsti korakov, ki vključujejo izgubo ogljikovih atomov kot CO2 in nastanek nekaterih ATP skupaj z nekaterimi dragocenimi elektronskimi nosilci se vmesna molekula s šestimi ogljiki reducira v molekulo s štirimi ogljiki. Ampak tukaj je tisto, zaradi česar je ta cikel: Ta štiri ogljikov izdelek je ista molekula, ki se na začetku postopka kombinira z acetil CoA.
Krebsov cikel je kolo, ki se ne ustavi, dokler se vanj dovaja acetil CoA, da se vrti naprej.
Krebsovi ciklični reagenti
Edini reaktanti Krebsovega cikla so acetil CoA in prej omenjena molekula s štirimi ogljiki, oksaloacetat. Razpoložljivost acetil CoA je odvisna od prisotnosti kisika, ki ustreza potrebam dane celice. Če lastnik celice intenzivno vadi, se bo celica morda morala zanašati skoraj izključno na glikolizo, dokler med zmanjšano intenzivnostjo vadbe ne bo mogoče "plačati" dolga za kisik.
Oksaloacetat v kombinaciji z acetil CoA pod vplivom encima citrat sintaze nastane citratali citronska kislina. S tem se sprosti koencimski del molekule acetil CoA, ki ga sprosti za uporabo v predhodnih reakcijah celičnega dihanja.
Krebsovi kolesarski izdelki
Citrat se zaporedno pretvori v izocitrat, alfa-ketoglutarat, sukcinil CoA, fumarat in malat preden se izvede korak, ki ponovno tvori oksaloacetat. Pri tem sta dve CO2 molekule na obrat cikla (in s tem štiri na molekulo glukoze gorvodno) se izgubijo v okolju, medtem ko se energija, ki se sprosti ob njihovem sproščanju, porabi za skupno dva ATP, šest NADH in dva FADH2 (elektronski nosilec, podoben NADH) na molekulo glukoze, ki vstopa v glikolizo.
Če gledamo drugače, oksaloacetat v celoti odstranimo iz mešanice, ko molekula acetil CoA vstopi v Krebsov cikel, neto rezultat je nekaj ATP in veliko nosilcev elektronov za nadaljnje ETC reakcije v mitohondriju membrano.