Jak są substraty i produkty cyklu Krebsa

Cykl Krebsa, inaczej nazywany cyklem kwasu cytrynowego lub cyklem kwasów trójkarboksylowych to proces spalania cukrów, białek i tłuszczy. Jego bezpośrednim produktem jest czynny octan, czyli acetylo-koenzym A, który łączy podstawowe procesy metaboliczne zachodzące w komórce. Po przyłączeniu acetylo-koenzymu A do szczawiooctanu – kwasu szczawiooctowego, tworzy się cytrynian – kwas cytrynowy. Następnie ulega on kolejnym przekształceniom, aż ostatecznie wraca na formę szczawiooctanu. W procesie tym dwukrotnie odłącza się cząsteczka dwutlenku węgla, tzw. dekarboksylacja, co powoduje przejście kwasu izocytrynowego do kwasu α-ketoglutarowego i bursztynylo-koenzymu A.

Cykl Krebsa zachodzi w macierzu mitochondrium, gdzie znajdują się enzymy katalizujące cykl przemian. Podczas utleniania acetylokoenzymu A do dwutlenku węgla zachodzi jednocześnie redukcja NAD+ i FAD. Produktami cyklu Krebsa są produkty: CO2, NADH+, FADH2, GTP.

Dwutlenek węgla powstający podczas cyklu Krebsa jest uwalniany do atmosfery kiedy zachodzi wymiana gazowa. Jest także wykorzystywany do syntezy związków chemicznych. Stąd też, Cykl Krebsa u większości organizmów stanowi podstawę oddychania tlenowego i jest podstawą oddychania komórkowego. Cykl Krebsa w toku przemian, uwalniając energię zawartą w składnikach pokarmowych, utlenia acetylokoenzym A (acetylo-CoA), który pochodzi z degradacji kwasów tłuszczowych, niektórych aminokwasów lub rozkładu aminokwasów ketotwórczych.

Funkcje i rola cyklu Krebsa:

  • odgrywa ważną rolę w metabolizmie
  • pełni funkcje kataboliczne i anaboliczne – przemianę materii
  • końcowe produkty degradacji aminokwasów, cukrów i lipidów mogą służyć jako substraty wielu biosyntez
  • cytrynian będący w komórce, pełni rolę przenośnika acetylokoenzymu A, który jest wykorzystywany do syntezy kwasów tłuszczowych
  • wytworzony dwutlenek węgla z cyklu Krebsa jest ważnym składnikiem buforu węglowego krwi