Ciklus limunske kiseline

• Razgradnjom glukoze do piruvata u anaerobnom procesu-glikolizi crpi se samo dio energije iz glukoze i pohranjuje u molekuli ATP

• Većina molekula ATP koja nastaje u metabolizmu dobiva se aerobnom razgradnjom glukoze• Proces počinje potpunom oksidacijom derivata glukoze do ugljikova dioksida• Oksidacija se zbiva u seriji reakcija koje čine ciklus limunske kiseline (Krebsov ili citratni ciklus)

Krebsov ciklus završni je zajednički put oksidacije molekula goriva-ugljikohidrata,masnih kiselina i aminokiselina

-većina molekula goriva

ulazi u ciklus u obliku

acetil-koenzima A

• Krebsov ciklus uključuje nekoliko oksidacijsko-redukcijskih reakcija koje rezultiraju oksidacijom acetilne skupine u dvije molekule ugljikova dioksida

• Tom oksidacijom stvaraju se visokoenergijski elektroni koji će se upotrebljavati kao pogon za sintezu ATP

• Uloga: prikupljanje visokoenergijskih elektrona iz ugljikovih spojeva koji služe kao gorivo

Kod eukariota reakcije ciklusa limunske kiseline zbivaju se u unutrašnjosti (matriksu) mitohondrijaUvjeti: aerobni

• Pri aerobnim uvjetima piruvat koji se stvara iz glukoze oksidacijskom dekarboksilacijom daje acetil-CoA

• Ciklus limunske kiseline-biokemijsko čvorište stanice gdje se oksidira ugljikovo gorivo,koje ulazi u ciklus u obliku acetil-CoA

-važan izvor preteča za sintezu biomolekula (aminokiseline,kolesterol,porfirin)• Oksaloacetat,spoj koji nastaje u ciklusu limunske

kiseline važan je preteča glukoze

Ciklus započinje karboksiliranim piruvatom koji tako postaje oksalocetat

Uz citrat sintetazu oksaloacetat s acetil-CoA daje citrat i slobodni CoA

Uz akonitazu nastaje izocitrat

Od njega uz izocitrat dehidrogenazu,NAD i dekarboksilazu nastaje alfa-ketoglutarat,NADH₂ i slobodni ugljik dioksid

Uz alfa-ketoglutarat dehidrogenazu,NAD ,dekarboksilazu i CoA nastaje sukcinil-CoA,NADH i ugljik dioksid

Od sukcinil-CoA uz GDP i fosfat nastaje sukcinat

Sukcinat dehidrogenaza oslobađa iz sukcinata dva vodikova iona i dva elektrona koji odlaze u lanac elektronskog transporta

Tako od sukcinata nastaje fumarat

Fumarat s vodom daje malat,a on uz malat dehidrogenazu i NAD daje oksaloacetat i NADH₂

Oksaloacetat može dalje s acetil CoA dati citrat itd.

U ciklusu dolazi do oksidacije C₂-jedinice pri čemu se stvaraju dvije molekule CO₂ ,jedna molekula GTP i visokoenergijski elektroni u

obliku NADH i FADH₂

OKSALOACETAT

KONDENZACIJA S ACETILOM TRIKARBOKSILNA KISELINA (citrat)

SUKCINAT

Dva ugljikova atoma ulaze u ciklus kao acetilne jedinice,a

dva ugljikova atoma napuštaju ciklus u obliku

dviju molekula CO₂

Ciklusom se uklanjaju elektroni s acetil-CoA koji se rabe za stvaranje molekula NADH i FADH₂

-teku kroz lanac za prijenos elektronastvara se gradijent protona kroz mitohondrijsku membranupri protoku kroz ATP sintazu nastaje ATP iz ADP i anorganskog fosfata

Ciklus limunske kiseline zajedno s oksidacijskom fosforilacijom stvara najveći dio energije koja će se iskorištavati u aerobnoj stanici

Međuprodukti ciklusa limunske kiseline moraju se nadomjestiti ako se troše za biosinteze kako bi ciklus mogao nesmetano teći