19.5: Cykl kwasu cytrynowego: wyjście

Cykl kwasu cytrynowego jest określany jako szlak amfiboliczny, ponieważ działa zarówno anabolicznie, jak i katabolicznie. Reakcje cykliczne równoważą przepływ substratów, aby zapewnić optymalne stężenie NADH i ATP w komórce.

Regulacja cyklu kwasu cytrynowego

Cykl kwasu cytrynowego jest regulowany na kilka sposobów, w tym hamowanie sprzężenia zwrotnego, regulacja aktywności enzymów i związane z tym szlaki anaplerotyczne lub kataplerotyczne.

Podstawowy substrat cyklu TCA – acetylo-CoA – jest wytwarzany przez działanie kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej (PDH). Wytwarzany w nadmiarze acetylo-CoA może hamować kompleks PDH. Ponadto wysokie stężenie produktów, NADH i ATP, może również silnie hamować aktywność kompleksu PDH, a następnie hamować cykl kwasu cytrynowego.

Podobnie enzymy syntaza cytrynianowa, dehydrogenaza izocytrynianowa i dehydrogenaza ɑ-ketoglutaranu mogą podlegać regulacji allosterycznej za pośrednictwem produktów i związków pośrednich, takich jak NADH, ATP i sukcynylo-CoA, wytwarzanych podczas cyklu TCA.

Recykling półproduktów cyklu TCA

W przypadku nadmiernej produkcji produkty pośrednie cyklu TCA są kierowane do innych szlaków w procesie zwanym kataplerozą, gdzie działają jako prekursory biosyntezy. Te dostarczane produkty pośrednie nazywane są cząsteczkami kataplerotycznymi. Jednak w warunkach ograniczonej dostępności cykl TCA może przyjmować metabolity pośrednie z innych szlaków, aby utrzymać cykl. Mechanizm ten określa się mianem anaplerozy, a dostarczane związki nazywane są cząsteczkami anaplerotycznymi.