Hva er sitronsyresyklusen?

Sitronsyresyklusen er en serie kjemiske reaksjoner som oppstår under cellulær respirasjon, prosessen der celler i organismer produserer energi. Det blir også referert til som Krebs-syklusen eller trikarboksylsyresyklusen. I syklusen katalyseres eller spredes en serie energi-genererende kjemiske reaksjoner av forskjellige enzymer. Vanligvis studerer studenter først sitronsyresyklusen i avanserte biologiske klasser i videregående skoler eller i biologiske klasser for innledende college. Det blir deretter nærmere omtalt i biokjemiklasser, ettersom det er en iboende kjemisk prosess.

Det er mange forskjellige komplekse kjemiske reaksjoner i syklusen, de fleste involverer molekyler sammensatt av karbon, oksygen og hydrogen. Det er omtrent ti trinn til syklusen, og hvert trinn katalyseres av et annet enzym. Rett før sitronsyresyklusen produserer en prosess kalt glykolyse pyruvat, et energiholdig molekyl som videre blir brutt ned til brukbar energi når den cellulære respirasjonsprosessen fortsetter. Sitronsyresyklusen bryter pyruvatmolekyler ned i NADH (Nicotinamid adenindinucleotid) og ATP (Adenosin triphosphate) molekyler, som begge inneholder en betydelig mengde energi som raskt kan nås av kroppen. De fleste av de energiske molekylene som produseres under cellulær respirasjon er, gjennom en serie metabolske prosesser, avledet fra glukose (sukker) molekyler.

Cellulær respirasjon er vanligvis en aerob prosess, noe som betyr at den bruker oksygen. Hvis oksygen er til stede, vil pyruvat produsert gjennom glykolose fortsette som normalt til sitronsyresyklusen for å bli brutt ned i NADH og ATP (Adenosin-trifosfat). Hvis det ikke er noe oksygen, begynner pyruvat imidlertid en prosess som kalles gjæring . Fermentering bruker ikke oksygen, noe som betyr at det er en anaerob prosess. Fermentering er en langt mindre effektiv energiproduserende prosess enn sitronsyresyklusen; den produserer ikke nok energi til å opprettholde en organisme i en lengre periode.

I de fleste komplekse, flercellede organismer oppstår sitronsyresyklusen i mitokondriene, en energiproduserende organell som finnes inne i celler. Mitochondrion er de viktigste produsentene av ATP, som cellene er i stand til å utnytte for energi veldig effektivt. Noen prosesser i cellulær respirasjon skjer utenfor mitokondriene, og andre forekommer når molekyler transporteres over mitokondriens membran. Sitronsyresyklusen forekommer i matokondriens matriks, som inneholder de mange forskjellige enzymer som katalyserer mange av de kjemiske reaksjonene som er involvert i syklusen og i resten av cellulær respirasjon.