Wikiszótár

citromsavciklus

Magyar

Kiejtés

  • IPA: [ ˈt͡sitromʃɒft͡sikluʃ]

Főnév

citromsavciklus

  1. (biokémia, gyógyszertan) A citromsavciklus, más néven Krebs-ciklus vagy trikarbonsav-ciklus, a sejtekben zajló anyagcsere-folyamatok egyik legfontosabb lépése. Ez a ciklus a mitokondriumokban zajlik, és a tápanyagokból (szénhidrátokból, zsírokból, fehérjékből) származó acetil-koenzim A (acetil-CoA) oxidációját végzi, hogy ATP-t, azaz energiát állítson elő. Az ATP a sejtek energiaszükségleteinek fedezésére szolgál, és számos sejtfunkcióhoz, például az izomösszehúzódáshoz, az anyagcsere-szabályozáshoz és a molekulák szintéziséhez szükséges.

A citromsavciklus lépései

A ciklus alapvető lépései az acetil-CoA molekula szénatomjainak oxidációját foglalják magukban, aminek eredményeként CO₂ és NADH/FADH₂ képződik, amelyek energiában gazdag molekulák, és a ciklus során elektronokat juttatnak el az elektrontranszport lánchoz. A citromsavciklus fő lépései a következők:

  1. Kondenzáció: Az acetil-CoA két szénatomos csoportja összekapcsolódik egy oxálacetát nevű négy szénatomos molekulával, így egy hat szénatomos citrát (citromsav) molekula jön létre.
  2. Izomerizáció: A citrát molekula átalakul egy izocitrát nevű vegyületté. Ez az átalakulás két lépésben zajlik: először cisz-akonitát keletkezik, majd ez izocitráttá alakul.
  3. Első oxidáció és dekarboxilezés: Az izocitrátból a dehidrogenáz enzimek egy NADH molekulát állítanak elő, és egy szén-dioxid (CO₂) molekulát szabadítanak fel. Az így keletkező molekula az α-ketoglutarát.
  4. Második oxidáció és dekarboxilezés: Az α-ketoglutarátból újabb NADH és CO₂ molekula képződik, és a szukcinil-CoA nevű molekula keletkezik.
  5. Szubsztrátszintű foszforiláció: A szukcinil-CoA átalakul szukcináttá, miközben egy GTP (vagy bizonyos sejttípusokban ATP) molekula képződik. Ez az energia közvetlenül felhasználható a sejt működéséhez.
  6. Harmadik oxidáció: A szukcinát FADH₂-t termel a szukcinát-dehidrogenáz enzim hatására, amely közvetlenül az elektrontranszport lánchoz juttatja az elektronokat. Így keletkezik a fumarát molekula.
  7. Hidratáció: A fumarátból víz hozzáadásával malát keletkezik.
  8. Negyedik oxidáció: A malát NADH-vá alakul át az oxálacetát keletkezésével, amely újra belép a ciklusba, és kötődik az újabb acetil-CoA-hoz.

A citromsavciklus termékei

Minden egyes acetil-CoA molekula, amely belép a ciklusba, a következő energiagazdag termékeket eredményezi:

  • 3 NADH: Ez az elektrontranszport láncban résztvevő molekula, amely jelentős mennyiségű ATP előállításához járul hozzá.
  • 1 FADH₂: Szintén az elektrontranszport láncban használódik fel az ATP előállítására.
  • 1 GTP (vagy ATP): Egy molekula, amely közvetlenül energiát szolgáltat a sejt számára.
  • 2 CO₂: Ezek a szén-dioxid molekulák szabadulnak fel a ciklus során, és a légzés során kilélegezhetők.

Mivel minden glükózmolekula két acetil-CoA molekulát állít elő, a citromsavciklus minden egyes glükózmolekula után kétszer megy végbe.

A citromsavciklus és az elektrontranszport lánc kapcsolata

A citromsavciklus során termelődő NADH és FADH₂ molekulák az elektrontranszport lánchoz szállítják az elektronokat, ahol az elektronok átadása során további ATP-molekulák keletkeznek. Az elektrontranszport lánc az ATP legfőbb forrása, mivel itt oxidatív foszforilációval a citromsavciklusból származó elektronok oxidálódnak, és nagy mennyiségű ATP keletkezik, amely a sejtek számára energiát biztosít.

A citromsavciklus jelentősége

  1. Energiatermelés: A citromsavciklus létfontosságú a sejtek energiaellátásában. A ciklus során termelődő NADH és FADH₂ kulcsfontosságú az ATP-termelés szempontjából.
  2. Intermedierek forrása: A citromsavciklus köztes termékei fontos kiindulási anyagokat biztosítanak más biokémiai folyamatokhoz, például az aminosavak, nukleotidok és zsírsavak szintéziséhez.
  3. Szén-dioxid termelése: A ciklus során felszabaduló szén-dioxid a sejtlégzés egyik végterméke, és a légzés során kilélegezhető, ezzel fenntartva a szén-dioxid egyensúlyt a szervezetben.
  4. Anyagcsere szabályozása: A citromsavciklus szabályozóenzimjei, például az izocitrát-dehidrogenáz, az ATP és a NADH szintjének függvényében aktiválódnak vagy gátlódnak, így a ciklus alkalmazkodik a sejt energiaigényéhez.

Citromsavciklus zavarai

A citromsavciklus zavarai, például bizonyos enzimdefektusok vagy a mitokondriumok károsodása, komolyan érinthetik az energiaellátást, mivel a sejtek nem képesek hatékonyan előállítani az ATP-t. Ilyen zavarok például:

  • Mitokondriális betegségek: Olyan genetikai rendellenességek, amelyek a mitokondriumok működését károsítják, és emiatt az ATP-termelés csökkenhet.
  • Oxigénhiány (hipoxia): Az oxigénhiány gátolja az elektrontranszport lánc működését, ami a citromsavciklus leállásához vezethet, mivel az NADH és FADH₂ felhalmozódik.

Összegzés

A citromsavciklus létfontosságú a sejtek energiatermelése szempontjából, mivel az acetil-CoA molekulák lebontásával nagy mennyiségű ATP-t állít elő, amely szükséges a sejtek működéséhez. A citromsavciklus nemcsak energiát biztosít, hanem fontos szerepe van a sejtek anyagcsere-folyamatainak szabályozásában és a szükséges kiindulási anyagok előállításában.

Fordítások

Tartalom

További információk

A lap eredeti címe: „https://hu.wiktionary.org/w/index.php?title=citromsavciklus&oldid=3457040”