| Steg | Enzym | Substrat | Produkt | Reglering | Energi | Inverterbar? | Beskrivning |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Citratsyntas | Acetyl-CoA + Oxaloacetat | Citronsyra (citrat) | + ADP, − ATP, NADH | Ingen energi används | Nej | Förening av acetyl-CoA och oxaloacetat |
| 2 | Aconitase | Citronsyra | Isocitronsyra | Ej reglerad | Ingen energi används | Ja | Isomerisering av citrat |
| 3 | Isocitratdehydrogenas | Isocitronsyra | α-Ketoglutarat | + ADP, − ATP, NADH | 1 NADH produceras | Nej | Oxidativ dekarboxylering av isocitronsyra |
| 4 | Alfa-ketoglutaratdehydrogenas | α-Ketoglutarat | Succinyl-CoA | + ADP, − NADH, ATP | 1 NADH produceras | Nej | Oxidativ dekarboxylering av α-ketoglutarat |
| 5 | Succinyl-CoA syntetase | Succinyl-CoA | Succinat | Ej reglerad | 1 GTP produceras | Ja | Substratnivåfosforylering av succinyl-CoA |
| 6 | Succinatdehydrogenas | Succinat | Fumarat | Ej reglerad | 1 FADH2 produceras | Ja | Oxidation av succinat till fumarat |
| 7 | Fumaras | Fumarat | Malat | Ej reglerad | Ingen energi används | Ja | Hydrering av fumarat till malat |
| 8 | Malatdehydrogenas | Malat | Oxaloacetat | + NAD+ | 1 NADH produceras | Ja | Oxidation av malat till oxaloacetat |
Citronsyracykeln, även känd som Krebs cykel eller TCA-cykeln (trikarboxylsyra-cykeln), är en central del av cellens metabolism. Det sker i mitokondrierna och spelar en avgörande roll för att producera ATP genom oxidativ fosforylering. Cykeln är cyklisk eftersom den börjar och slutar med samma molekyl, vilket gör att den kan fortsätta om och om igen.
Cykeln börjar med att acetyl-CoA från nedbrytningen av kolhydrater, fetter eller proteiner går in i cykeln och reagerar med oxaloacetat för att bilda citronsyra (citrat). Citronsyra genomgår en serie av kemiska omvandlingar som inkluderar två oxidationsreaktioner och två dekarboxyleringar, vilket leder till att de två kolatomerna i acetyl-CoA avlägsnas som koldioxid (CO₂).
Efter att citronsyra har oxiderats och två koldioxidmolekyler har frigjorts, återbildas oxaloacetat genom ytterligare reaktioner, vilket slutför cykeln och gör att den kan börja om från början. Denna cykliska process gör att samma molekyler kan användas om och om igen i cellen för att producera energi.
I Krebs cykel är kolbalansen avgörande för att förstå hur kroppen hanterar de olika näringsämnena. För varje varv i cykeln som börjar med en molekyl acetyl-CoA (2 kolatomer), förloras två koldioxidmolekyler. Detta innebär att den ursprungliga två-kol molekylen (acetyl-CoA) omvandlas fullständigt genom cykeln och släpper ut två koldioxidmolekyler under sina olika steg.
Den koldioxid som produceras under cykeln andas ut av kroppen via lungorna. På samma gång produceras energi i form av NADH, FADH2 och GTP, som används i den efterföljande elektrontransportkedjan för att producera ATP. En viktig aspekt är att cykeln också återbildar oxaloacetat, vilket gör att den kan fortsätta att fungera utan att förlora substrat.
Sammanfattningsvis handlar cykliciteten i Krebs cykel om att cykeln återgår till sitt ursprungliga substrat, och kolbalansen handlar om att varje varv i cykeln använder en två-kol-enhet (acetyl-CoA) och producerar två koldioxidmolekyler som släpps ut ur kroppen.