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Die Schritte des Krebszyklus

Der Krebszyklus (siehe Abbildung unten) beginnt mit der Verbindung der Acetylgruppe von Acetyl-CoA aus der Krebszyklus-Vorbereitung mit der Vier-Kohlenstoff-Verbindung Oxalacetat, um die Sechs-Kohlenstoff-Verbindung Zitronensäure zu bilden. Anschließend wird das Citrat im Verlauf des Zyklus durch verschiedene, von Enzymen katalysierte Reaktionen oxidiert, wobei mehrere Zwischenmoleküle entstehen. Während des Zyklus werden pro Pyruvatmolekül 2 zusätzliche CO2-Moleküle, 1 ATP, 3 NADH- und 1 FADH2-Molekül gebildet. Am Ende des Zyklus wird Oxalacetat regeneriert, um als Acetyl-Akzeptor zurückzukehren und den Zyklus erneut zu starten.

Diagramm der beschrifteten Schritte des Krebszyklus im Detail. Man beachte, dass jedes Glukosemolekül, das die Glykolyse durchläuft, zwei Pyruvatmoleküle erzeugt, die in den Krebszyklus gelangen können, aber diese Schritte beschreiben, was mit einem Pyruvatmolekül passiert, wenn es den Zyklus durchläuft. Zunächst gelangt das Pyruvat, das 3 Kohlenstoffatome enthält, in das Mitochondrium und durchläuft einen vorbereitenden Schritt, bei dem Acetyl-Co-A entsteht, das zwei Kohlenstoffatome und Coenzym A enthält. Während des vorbereitenden Schritts wird ein Kohlenstoffatom aus dem Pyruvat freigesetzt und mit Sauerstoff zu Kohlendioxid verbunden, während ein NA Dplus zu NADH reduziert wird. NADH wird Elektronen zur Elektronentransportkette transportieren. Als Nächstes wird Coenzym A recycelt, indem die Acetylgruppe mit 2 Kohlenstoffatomen in den Krebszyklus eintritt. Die Acetylgruppe verbindet sich mit einer 4-Kohlenstoff-Verbindung namens Oxalacetat und bildet Zitronensäure, eine 6-Kohlenstoff-Verbindung. Anschließend verliert die Zitronensäure ein Kohlenstoffatom, das sich mit Sauerstoff zu Kohlendioxid verbindet, und ein weiteres Molekül NA Dplus wird zu NADH reduziert. Das Ergebnis ist eine Fünf-Kohlenstoff-Verbindung namens Alpha-Ketoglutarat. Alpha-Ketoglutarat verliert dann ein Kohlenstoffatom, das sich mit Sauerstoff zu Kohlendioxid verbindet und freigesetzt wird. In diesem Schritt wird ein Molekül NA Dplus zu NADH reduziert und ein Molekül ADP phosphiryliert, um ein Molekül ATP zu erzeugen. Die entstehende 4-Kohlenstoff-Verbindung wird Succinat genannt und durchläuft den Zyklus weiter, wo sie in Oxalacetat umgewandelt wird. Während dieses Schritts wird FAD zu FADH2 und N A Dplus zu NADH reduziert. Oxalacetat kann sich dann mit der nächsten Acetylgruppe verbinden, die in den Krebszyklus eintritt, und die Schritte wie zuvor beschrieben fortsetzen. Insgesamt sind die Produkte eines Pyruvatmoleküls, das in den Krebszyklus gelangt, 3 Kohlendioxid, 4 NADH, 1 FADH2 und 1 ATP.

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