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8.8: Produkte des Citratzyklus
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PROTOKOLLE

8.8: Produkte des Citratzyklus

Die Zellen der meisten Organismen gewinnen nutzbare Energie durch aerobe Atmung, bzw. sauerstoffbedürftige Variante der Zellatmung. Zu ihnen gehören Tiere sowie Pflanzen. Die aerobe Atmung besteht aus vier Hauptstufen: Glykolyse, Pyruvat-Oxidation, dem Citratzyklus und der oxidativen Phosphorylierung. Die dritte Hauptstufe, der Citratzyklus, wird auch als Krebszyklus oder Tricarbonsäure (TCA)-Zyklus bezeichnet.

Für jedes Glucosemolekül, das die Zellatmung durchläuft, wird der Citratzyklus zweimal durchgeführt, da die Glykolyse (die erste Stufe der aeroben Atmung) zwei Pyruvatmoleküle pro Glucosemolekül produziert. Bei der Pyruvat-Oxidation (der zweiten Stufe der aeroben Atmung) wird jedes Pyruvat-Molekül in ein Molekül Acetyl-CoA umgewandelt. Dieses tritt dann in den Citratzyklus ein. Daher werden für jedes Glucosemolekül zwei Acetyl-CoA-Moleküle produziert. Jedes der beiden Acetyl-CoA-Moleküle läuft einmal durch den Citratzyklus.

Der Citratzyklus beginnt mit der Bindung von Acetyl-CoA und Oxalacetat unter Bildung von Citronensäure. Für jedes Acetyl-CoA-Molekül sind die Produkte des Zitronensäurezyklus zwei Kohlendioxidmoleküle, drei NADH-Moleküle, ein FADH2 -Molekül und ein GTP/ATP-Molekül. Somit ergibt der Citratzyklus für jedes Glucosemolekül (das zwei Acetyl-CoA-Moleküle erzeugt) vier Kohlendioxidmoleküle, sechs NADH-Moleküle, zwei FADH2-Moleküle und zwei GTP/ATP-Moleküle. Der Citratzyklus regeneriert auch Oxalacetat, das Molekül, mit dem der Zyklus beginnt.

Während die ATP-Ausbeute des Citratzyklus recht bescheiden ist, spielt die Bildung der Coenzyme NADH und FADH2 eine entscheidende Rolle für die ATP-Produktion in der letzten Phase der Zellatmung. Diese letzte Phase ist die oxidative Phosphorylierung. Die Koenzyme fungieren als Elektronenträger und geben ihre Elektronen an die Elektronentransportkette ab, wodurch letztlich die Produktion des größten Teils des durch die Zellatmung erzeugten ATPs vorangetrieben wird.


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