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8.5:

Le cycle de l'acide citrique

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The Citric Acid Cycle

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– [Instructeur] Le cycle de l’acide citriqueest une boucle fermée de réactions qui se produisentdans la matrice mitochondriale. Ce qui inclut l’oxydoréduction,la déshydratation, l’hydratation,et les réactions de décarboxylation. Son nom est dérivédu composé intermédiaire, l’acide citrique. Tel que les étapes ont été décrites pourla première fois par Hans Krebs,cette trajectoire aérobique est également connuesous le nom de cycle de Krebs. Lequel sur une série de huit étapes enzymatiquesest critique dans le catabolisme du glucose. Commençons par l’acétyl-CoA, le composé résultantde l’oxydation du pyruvate,qui donne son appartenance acétyleà une molécule à quatre carbones, oxalo-acétate,formant un intermédiaire à six carbones, citrate. Tandis que son groupe CoA est lié à un groupe sulfhydroet est diffusé loin pour éventuellement être combinéavec un autre groupe acétyle. Une molécule d’eau est ensuite retirée et remplacée,transformant le citrate en son isomère, l’isocitrate. La molécule est ensuite oxydée,réduisant le NAD plus en NADH et H plus,et en une molécule de dioxyde de carbone. Formant ainsi un alpha-cétoglutarate à cinq carbones. Ce produit libère une autre molécule de dioxyde de carboneet deux électrons, réduisant un autre NAD plusen NADH et un proton, laissant la moléculeavec un lien instable, où un coenzyme A se fixe. Formant ainsi la succinyl CoA. Dans l’étape suivante, la coenzyme est remplacéepar un groupe phosphate. Ensuite, le phosphate est transféré au GTP,formant le succinate et du GTP,lequel peut être utilisé pour générer de l’ATP. Durant la sixième étape, le succinate est oxydé. Avec deux électrons d’atomes d’hydrogène transformésen FAD, le flavine adénine dinucléotide porteur d’électrons,pour produire deux FADH et fumarate. De l’eau est ensuite ajoutée à la molécule résultanteet, après réarrangement de la liaison, se forme en malate. Enfin, cette molécule est oxydée,ce qui réduit le NAD plus en NADH et H plus,régénérant le composé d’origine, l’oxaloacétate. En fin de compte, chaque cycle produit trois NADHet un FADH deux. Les porteurs d’électrons de haute énergie utilisésdans la chaîne de transport d’électrons.

8.5:

Le cycle de l'acide citrique

Le cycle de l’acide citrique, également connu sous le nom de cycle Krebs ou cycle TCA, se compose de plusieurs réactions générant de l’énergie qui donnent une molécule d’ATP, trois molécules de NADH, une molécule de FADH2 et deux molécules de CO2

.

L’acétyl-CoA est le point d’entrée dans le cycle de l’acide citrique, qui se produit dans la membrane interne (c.-à-d. la matrice) des mitochondries dans les cellules eucaryotes ou le cytoplasme des cellules procaryotes. Avant le cycle de l’acide citrique, l’oxydation du pyruvate a produit deux molécules d’acétyl-CoA par molécule de glucose. Par conséquent, le cycle de l’acide citrique s’exécute deux fois par molécule de glucose.

Le cycle de l’acide citrique peut être divisé en huit étapes, chacune donnant des molécules différentes (en italique ci-dessous).

À l’aide d’enzymes de catalyse, un acétyl-CoA (2 carbones) réagit avec l’acide oxaloacétique (4 carbones), formant la molécule de citrate à 6 carbones.

Ensuite, le citrate est transformé en l’un de ses isomères, l’isocitrate, par un mécanisme en deux parties dans lequel l’eau est enlevée et ajoutée.

La troisième étape donne du α-ketoglutarate (5 carbones) à partir d’isocitrate oxydé. Ce processus libère du CO2 et réduit le NAD+ en NADH.

La quatrième étape forme le composé instable succinyl-CoA à partir du α-ketoglutarate, un processus qui libère également du CO2 et réduit NAD+ en NADH.

La cinquième étape produit du succinate (4 carbones) après qu’un groupe phosphate ait remplacé le groupe CoA du succinyl-CoA. Ce groupe phosphate est transmis à l’ADP (ou GDP) pour former de l’ATP (ou GTP).

La sixième étape forme le fumarate (4 carbones) provenant de l’oxydation du succinate. Cette réaction réduit FAD en FADH2.

La septième étape, dans laquelle l’eau est additionnée au fumarate, génère du malate (4 carbones).

La dernière étape produit l’oxaloacétate, le composé qui réagit avec l’acétyl-CoA dans la première étape, à partir de l’oxydation du malate. Au cours de ce processus, NAD+ est réduit en NADH.

Le NADH et le FADH2 produits dans le cycle de l’acide citrique fournissent des électrons dans la chaîne de transport d’électrons et, par conséquent, aident à la production d’ATP supplémentaire.

Suggested Reading

Anderson, Nicole M., Patrick Mucka, Joseph G. Kern, and Hui Feng. “The Emerging Role and Targetability of the TCA Cycle in Cancer Metabolism.” Protein & Cell 9, no. 2 (February 2018): 216–37. [Source]