Vad är citronsyracykeln?

Citronsyrecykeln är en serie kemiska reaktioner som inträffar under cellulär andning, processen genom vilken celler i organismer producerar energi. Det kallas också Krebs-cykeln eller tricarboxylsyracykeln. Under cykeln katalyseras, eller påskyndas, en serie energigenererande kemiska reaktioner av olika enzymer. Vanligtvis studerar studenterna först citronsyrecykeln i avancerade biologiska klasser i gymnasiet eller i introduktionsbiologiska klasser. Det närmar sig sig mer i detalj i biokemiklasser, eftersom det är en naturligt kemisk process.

Det finns många olika komplexa kemiska reaktioner i cykeln, varav de flesta involverar molekyler som består av kol, syre och väte. Det finns ungefär tio steg till cykeln, och varje steg katalyseras av ett annat enzym. Omedelbart före citronsyrecykeln producerar en process som kallas glykolys pyruvat, en energiinnehållande molekyl som ytterligare bryts ned till användbar energi när den cellulära andningsförfarandet fortskrider. Citronsyrecykeln bryter ned pyruvatmolekyler i NADH (Nicotinamid adenindinukleotid) och ATP (Adenosin triphosphate) molekyler, som båda innehåller en betydande mängd energi som snabbt kan nås av kroppen. De flesta av de energimolekyler som produceras under cellulär andning är genom en serie metaboliska processer härledda från glukosmolekyler (socker).

Cellulär andning är vanligtvis en aerob process, vilket innebär att den använder syre. Om syre finns, kommer pyruvat som produceras genom glykolos att fortsätta som normalt till citronsyrecykeln och bryts ned i NADH och ATP (Adenosin-trifosfat). Om inget syre finns närvarande, börjar pyruvat emellertid en process som kallas jäsning . Fermentering använder inte syre, vilket innebär att det är en anaerob process. Fermentering är en mycket mindre effektiv energiproduktionsprocess än citronsyrecykeln; den producerar inte tillräckligt med energi för att upprätthålla en organisme under en längre tid.

I de flesta komplexa, flercelliga organismer förekommer citronsyrecykeln i mitokondrierna, en energiproducerande organell som finns i cellerna. Mitochondrion är de viktigaste producenterna av ATP, som celler kan utnyttja för energi mycket effektivt. Vissa processer i cellulär andning förekommer utanför mitokondrierna, och andra inträffar när molekyler transporteras över mitokondriernas membran. Citronsyracykeln inträffar i matokondriernas matriser, som innehåller de många olika enzymer som katalyserar många av de kemiska reaktionerna som är involverade i cykeln och i resten av cellulär andning.