Producten van de citroenzuurcyclus

De cellen van de meeste organismen – waaronder planten en dieren – verkrijgen bruikbare energie door middel van aërobe ademhaling, de zuurstofvereiste versie van cellulaire ademhaling. Aërobe ademhaling bestaat uit vier hoofdfasen: glycolyse, pyruvaatoxidatie, de citroenzuurcyclus en oxidatieve fosforylering. De derde grote fase, de citroenzuurcyclus, staat ook bekend als de Krebs-cyclus of tricarbonzuur-cyclus.

Voor elk glucosemolecuul dat cellulaire ademhaling ondergaat, wordt de citroenzuurcyclus tweemaal uitgevoerd; dit komt doordat glycolyse (de eerste fase van aërobe ademhaling) twee pyruvaatmoleculen per glucosemolecuul produceert. Tijdens pyruvaatoxidatie (de tweede fase van aërobe ademhaling) wordt elk pyruvaatmolecuul omgezet in één molecuul acetyl-CoA, wat de input is voor de citroenzuurcyclus. Daarom worden voor elk glucosemolecuul twee acetyl-CoA-moleculen geproduceerd. Elk van de twee acetyl-CoA-moleculen doorloopt eenmaal de citroenzuurcyclus.

De citroenzuurcyclus begint met de fusie van acetyl-CoA en oxaalacetaat om citroenzuur te vormen. Voor elk acetyl-CoA-molecuul zijn de producten van de citroenzuurcyclus twee koolstofdioxidemoleculen, drie NADH-moleculen, één FADH _2- molecuul en één GTP / ATP-molecuul. Daarom levert de citroenzuurcyclus voor elk glucosemolecuul (dat twee acetyl-CoA-moleculen genereert) vier koolstofdioxidemoleculen, zes NADH-moleculen, twee FADH2-moleculen en twee GTP / ATP-moleculen op. De citroenzuurcyclus regenereert ook oxaalacetaat, het molecuul dat de cyclus opstart.

Hoewel de ATP-opbrengst van de citroenzuurcyclus niet erg groot is, is het genereren van co-enzymen NADH en FADH ₂ cruciaal voor ATP-productie in de laatste fase van cellulaire ademhaling, oxidatieve fosforylering. Deze co-enzymen fungeren als elektronendragers en doneren hun elektronen aan de elektronentransportketen, waardoor uiteindelijk de productie van het meeste ATP wordt aangestuurd dat door cellulaire ademhaling wordt geproduceerd.