Цикл лимонной кислоты, также известный как цикл Кребса или цикл трикарбоновых кислот (ТСА), является второй стадией клеточное дыхание. Этот цикл катализируется несколькими ферментами и назван в честь британского ученого Ганса Кребса, который определил серию шагов, вовлеченных в цикл лимонной кислоты. Полезная энергия найдена в углеводы, белки, и жиры мы едим выделяется в основном через цикл лимонной кислоты. Хотя цикл лимонной кислоты не использует кислород напрямую, он работает только при наличии кислорода.
Первая фаза клеточного дыхания, называется гликолизпроисходит в цитозоле клетки цитоплазма. Цикл лимонной кислоты, однако, происходит в матрице клетки митохондрии. До начала цикла лимонной кислоты пировиноградная кислота, образующаяся при гликолизе, проникает через митохондриальную мембрану и используется для образования ацетил-кофермент А (ацетил-КоА). Ацетил-КоА затем используется на первой стадии цикла лимонной кислоты. Каждый шаг в цикле катализируется определенным ферментом.
Двухуглеродную ацетильную группу ацетил-КоА добавляют к четырехуглеродному
оксалоацетат с образованием шестиуглеродного цитрата. сопряженная кислота цитрат - лимонная кислота, отсюда и название цикла лимонной кислоты. Оксалоацетат регенерируется в конце цикла, так что цикл может продолжаться.CoA удаляется из сукцинил КоА молекула и заменяется фосфатная группа. Затем фосфатную группу удаляют и присоединяют к гуанозиндифосфату (GDP), в результате чего образуется гуанозинтрифосфат (GTP). Как и АТФ, ГТФ является энергетически активной молекулой и используется для генерации АТФ, когда он отдает фосфатную группу АДФ. Конечный продукт удаления CoA из сукцинил-CoA представляет собой сукцинат.
Малат окисляется с образованием оксалоацетатначало субстрата в цикле. В процессе NAD + уменьшается до NADH + H +.
В эукариотические клеткиВ цикле лимонной кислоты используется одна молекула ацетил-КоА для получения 1 АТФ, 3 NADH, 1 FADH2, 2 CO2 и 3 H +. Поскольку две молекулы ацетил-КоА образуются из двух молекул пировиноградной кислоты, образующихся при гликолизе, общее количество этих молекул, полученных в цикле лимонной кислоты, удваивается до 2 АТФ, 6 NADH, 2 FADH2, 4 CO2 и 6 H +. Две дополнительные молекулы NADH также генерируются при превращении пировиноградной кислоты в ацетил-КоА до начала цикла. Молекулы NADH и FADH2, образующиеся в цикле лимонной кислоты, передаются в конечную фазу клеточное дыхание называется цепью транспорта электронов. Здесь NADH и FADH2 подвергаются окислительному фосфорилированию, чтобы генерировать больше АТФ.