Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

8.7: De citroenzuurcyclus
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
The Citric Acid Cycle
 
TRANSCRIPT

8.7: The Citric Acid Cycle

8.7: De citroenzuurcyclus

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.

De citroenzuurcyclus, ook wel de Krebs-cyclus of TCA-cyclus genoemd, bestaat uit verschillende energieopwekkende reacties die één ATP-molecuul, drie NADH-moleculen, één FADH 2- molecuul en twee CO 2 -moleculen opleveren.

Acetyl CoA is het punt van binnenkomst in de citroenzuurcyclus, die plaatsvindt in het binnenmembraan (dwz matrix) van mitochondriën in eukaryote cellen of het cytoplasma van prokaryote cellen. Voorafgaand aan de citroenzuurcyclus produceerde pyruvaatoxidatie twee acetyl-CoA-moleculen per glucosemolecuul. Daarom verloopt de citroenzuurcyclus tweemaal per glucosemolecuul.

De citroenzuurcyclus kan worden onderverdeeld in acht stappen, die elk verschillende moleculen opleveren (hieronder cursief weergegeven).

Met behulp van katalyserende enzymen reageert één acetyl-CoA (2-koolstof) met oxaalazijnzuur (4-koolstof), waarbij het citraat met 6 koolstofatomen wordt gevormd.

Vervolgens wordt citraat omgezet in een van zijn isomeren, isocitraat , door middel van een tweedelig proces waarin waterwordt verwijderd en toegevoegd.

De derde stap levert α-ketoglutaraat (5-koolstof) op uit geoxideerd isocitraat. Dit proces maakt CO 2 vrij en reduceert NAD + tot NADH.

De vierde stap vormt de onstabiele verbinding succinyl CoA uit α-ketoglutaraat, een proces dat ook CO 2 afgeeft en NAD + reduceert tot NADH.

De vijfde stap produceert succinaat (4-koolstof) nadat een fosfaatgroep de CoA-groep van succinyl CoA vervangt. Deze fosfaatgroep wordt doorgegeven aan ADP (of GDP) om ATP (of GTP) te vormen.

De zesde stap vormt fumaraat (4-koolstof) uit de oxidatie van succinaat. Deze reactie reduceert FAD tot FADH 2 .

De zevende stap, waarbij water wordt toegevoegd aan fumaraat, genereert malaat (4-koolstof).

De laatste stap produceert oxaalacetaat , de verbinding die reageert met acetyl CoA in stap één, door de oxidatie van malaat. In het proces wordt NAD + teruggebracht totNADH.

De NADH en FADH 2 die in de citroenzuurcyclus worden geproduceerd, leveren elektronen in de elektronentransportketen en dragen zo bij aan de productie van extra ATP.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter