Jaki jest cykl kwasu cytrynowego?
Cykl kwasu cytrynowego jest serią reakcji chemicznych, które występują podczas oddychania komórkowego, proces, w którym komórki w organizmach wytwarzają energię. Jest również określany jako cykl Krebsa lub cykl kwasu trikarboksylowego. W cyklu szereg generujących energii reakcje chemiczne jest katalizowane lub przyspieszane przez różne enzymy. Zazwyczaj uczniowie najpierw badają cykl kwasu cytrynowego w zaawansowanych klasach biologii szkół średnich lub na zajęciach biologii wstępnych. Następnie zbliża się go bardziej szczegółowo w klasach biochemii, ponieważ jest to z natury proces chemiczny.
Istnieje wiele różnych złożonych reakcji chemicznych w cyklu, z których większość obejmuje cząsteczki złożone z węgla, tlenu i wodoru. Istnieje około dziesięć kroków do cyklu, a każdy krok jest katalizowany przez inny enzym. Bezpośrednio przed cyklem kwasu cytrynowego proces zwany glikolizą produkuje pirogronian, cząsteczkę zawierającą energię, która jest dodatkowo podzielona na użyteczneEnergia w miarę postępu procesu oddychania komórkowego. Cykl kwasu cytrynowego rozkłada cząsteczki pirogronianu na NADH (dinukleotyd adeniny nikotynamidowej) i ATP (trifosforan adenozyny), z których oba zawierają znaczną ilość energii, do której można szybko uzyskać dostęp do ciała. Większość cząsteczek energetycznych wytwarzanych podczas oddychania komórkowego jest, poprzez szereg procesów metabolicznych, pochodzących z cząsteczek glukozy (cukru).
Oddychanie komórkowe jest zwykle procesem aerobowym, co oznacza, że wykorzystuje tlen. Jeśli występuje tlen, pirogronian wytwarzany przez glikolozę przejdzie normalnie do cyklu kwasu cytrynowego, który zostanie podzielony na NADH i ATP (trifosforan adenozyny). Jeśli jednak nie ma tlenu, pirogronian rozpoczyna proces zwany fermentacją . Fermentacja nie wykorzystuje tlenu, co oznacza, że jest to proces beztlenowy. Fermentacja jest znacznie mniejszarzutowanie procesu wytwarzania energii niż cykl kwasu cytrynowego; Nie wytwarza wystarczającej ilości energii, aby utrzymać organizm przez dłuższy czas.
W najbardziej złożonych, wielokomórkowych organizmach cykl kwasu cytrynowego występuje w mitochondriach, wytwarzającej energię organelle, która występuje wewnątrz komórek. Mitochondrion są głównymi producentami ATP, których komórki są w stanie bardzo skutecznie wykorzystywać dla energii. Niektóre procesy w oddychaniu komórkowym występują poza mitochondriami, a inne występują, gdy cząsteczki są transportowane przez błonę mitochondriów. Cykl kwasu cytrynowego występuje w matrycy mitochondriów, które zawiera wiele różnych enzymów, które katalizują wiele reakcji chemicznych zaangażowanych w cykl i resztę oddychania komórkowego.