19.4: Cykl kwasu cytrynowego: przegląd

W organizmach tlenowych cykl kwasu cytrynowego jest drugim etapem oddychania komórkowego, w którym cząsteczki pochodzące z rozkładu węglowodanów, białek i tłuszczów są utleniane do dwutlenku węgla i energii. Proces ten znany jest również jako cykl kwasu trikarboksylowego (TCA), ponieważ pierwszy produkt cyklu, kwas cytrynowy, zawiera w swojej strukturze trzy grupy karboksylowe. Alternatywnie, cykl ten jest również określany jako cykl Krebsa, na cześć jego odkrywcy Sir Hansa Krebsa.

Cykl kwasu cytrynowego rozpoczyna się, gdy złożone cząsteczki, takie jak glukoza, są rozkładane na prostsze cząsteczki, takie jak grupy acetylowe. Grupy acetylowe następnie łączą się z czterowęglową cząsteczką zwaną szczawiooctanem, tworząc sześciowęglowy związek, kwas cytrynowy. Podczas cyklu kwas cytrynowy jest przegrupowywany i usuwane są dwa z jego atomów węgla, czemu towarzyszy uwolnienie dwóch cząsteczek dwutlenku węgla i czterech elektronów. Pod koniec cyklu wytwarzana jest cząsteczka szczawiooctanu, która następnie łączy się z inną grupą acetylową, aby rozpocząć kolejną rundę cyklu.

Większość produktów pośrednich, od których zależny jest cykl, to składniki innych szlaków biochemicznych, które wytwarzają metabolity, takie jak porfiryny, kwasy tłuszczowe i aminokwasy. Jeśli którykolwiek z tych produktów pośrednich zostanie przekierowany, integralność cyklu jest zagrożona, a cykl się zatrzymuje.