8.7: The Citric Acid Cycle
8.7: Cycle de l'acide citrique
The citric acid cycle, also known as the Krebs cycle or TCA cycle, consists of several energy-generating reactions that yield one ATP molecule, three NADH molecules, one FADH2 molecule, and two CO2 molecules.
Acetyl CoA is the point-of-entry into the citric acid cycle, which occurs in the inner membrane (i.e., matrix) of mitochondria in eukaryotic cells or the cytoplasm of prokaryotic cells. Prior to the citric acid cycle, pyruvate oxidation produced two acetyl CoA molecules per glucose molecule. Hence, the citric acid cycle runs twice per glucose molecule.
The citric acid cycle can be partitioned into eight steps, each yielding different molecules (italicized below).
With the help of catalyzing enzymes, one acetyl CoA (2-carbon) reacts with oxaloacetic acid (4-carbon), forming the 6-carbon molecule citrate.
Next, citrate is converted into one of its isomers, isocitrate, through a two-part process in which water is removed and added.
The third step yields α-ketoglutarate (5-carbon) from oxidized isocitrate. This process releases CO2 and reduces NAD+ to NADH.
The fourth step forms the unstable compound succinyl CoA from α-ketoglutarate, a process that also releases CO2 and reduces NAD+ to NADH.
The fifth step produces succinate (4-carbon) after a phosphate group replaces the CoA group of succinyl CoA. This phosphate group is passed on to ADP (or GDP) to form ATP (or GTP).
The sixth step forms fumarate (4-carbon) from the oxidation of succinate. This reaction reduces FAD to FADH2.
The seventh step, in which water is added to fumarate, generates malate (4-carbon).
The final step produces oxaloacetate, the compound that reacts with acetyl CoA in step one, from the oxidation of malate. In the process, NAD+ is reduced to NADH.
The NADH and FADH2 produced in the citric acid cycle provide electrons in the electron transport chain and, hence, aid the production of additional ATP.
Le cycle de l’acide citrique, également connu sous le nom de cycle Krebs ou cycle TCA, se compose de plusieurs réactions génératrices d’énergie qui donnent une molécule d’ATP, trois molécules de NADH, une molécule 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 produisait 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 différentes molécules (italique ci-dessous).
À l’aide d’enzymes catalysantes, un coA d’acétyle (2-carbone) réagit avec l’acide oxaloacétique (4-carbone), formant le citratede molécule de 6-carbone.
Ensuite, le citrate est converti en l’un de ses isomères, isocitrate, par un processus en deux parties dans lequel l’eau est enlevée et ajoutée.
La troisième étape donne α-ketoglutarate (5-carbone) à partir d’isocitrate oxydé. Ce processus libère du CO2 et réduit le NAD+ à NADH.
La quatrième étape forme le composé instable succinyl CoA de α-ketoglutarate, un processus qui libère également le CO2 et réduit NAD+ à NADH.
La cinquième étape produit du succinate (4-carbone) après qu’un groupe de phosphate remplace le groupe CoA de succinyl CoA. Ce groupe de phosphate est transmis à ADP (ou PIB) pour former l’ATP (ou GTP).
La sixième étape forme le fumarate (4-carbone) de l’oxydation du succinate. Cette réaction réduit FAD à FADH2.
La septième étape, dans laquelle l’eau est ajoutée au fumarate, génère du malate (4-carbone).
La dernière étape produit l’oxaloacétate, le composé qui réagit avec l’acétyl CoA dans la première étape, de l’oxydation du malate. Dans le processus, NAD+ est réduit à 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.
