Der Krebs-Zyklus (Zitronensäurezyklus) und die Energiebilanz
Eingeordnet in Chemie
Geschrieben am in 
Deutsch mit einer Größe von 2,94 KB
Der Krebs-Zyklus (Zitronensäurezyklus)
Der Krebs-Zyklus ist ein amphiboler Stoffwechselweg, weil:
- Er den Abbau von Acetyl-Coenzym A (Acetyl-CoA) ermöglicht.
- Die Zwischenprodukte Vorstufen für andere synthetische Prozesse sind.
Phasen des Zitronensäurezyklus
Der Zyklus ist in folgende Phasen unterteilt:
1. Bildung von Citrat (Zitronensäure)
Modifikation: Oxalacetat + Acetyl-CoA → Citrat
Moleküleingang und -austritt: Eintritt von H₂O und Acetyl-CoA.
2. Isomerisierung zu Isocitrat
Modifikation: Citrat → Isocitrat
Moleküleingang und -austritt: Keine.
3. Oxidation von Isocitrat zu α-Ketoglutarat
Modifikation: Isocitrat → α-Ketoglutarat
Moleküleingang und -austritt: Eintritt von NAD⁺. Austritt von NADH + H⁺ und CO₂.
4. Oxidation von α-Ketoglutarat zu Succinyl-CoA
Modifikation: α-Ketoglutarat → Succinyl-CoA
Moleküleingang und -austritt: Eintritt von CoA und NAD⁺. Austritt von NADH + H⁺ und CO₂.
5. Bildung von Succinat und GTP/ATP
Die Verbindung zwischen Succinat (Bernsteinsäure) und CoA wird gespalten, wobei Energie freigesetzt wird, die zur Bildung von GTP (aus BIP und P) genutzt wird. GTP kann anschließend zur Synthese von ATP aus ADP verwendet werden.
Modifikation: Succinyl-CoA → Succinat
Moleküleingang und -austritt: CoA tritt aus. H₂O tritt ein, um den Verlust auszugleichen und Succinat zu bilden.
6. Oxidation von Succinat zu Fumarat
Modifikation: Succinat → Fumarat (Fumarsäure)
Moleküleingang und -austritt: Eintritt von FAD. Austritt von FADH₂.
7. Hydratisierung von Fumarat zu Malat
Modifikation: Fumarat → Malat (Äpfelsäure)
Moleküleingang und -austritt: Eintritt von H₂O.
8. Oxidation von Malat zu Oxalacetat
Modifikation: Malat → Oxalacetat
Moleküleingang und -austritt: Eintritt von NAD⁺. Austritt von NADH + H⁺.
Energiebilanz des Glukoseabbaus
Die folgende Bilanz fasst die Ausbeute der Glykolyse, der oxidativen Decarboxylierung und des Krebs-Zyklus zusammen:
- Pro Glukose-Molekül entstehen 2 Pyruvat.
- Pro Pyruvat entsteht 1 Acetyl-CoA (Gesamt: 2 Acetyl-CoA pro Glukose).
- Pro Acetyl-CoA (unter Einbeziehung der CO₂-Freisetzung der oxidativen Decarboxylierung) ergibt sich:
- 3 CO₂
- 3 NADH
- 1 ATP (oder GTP)
- 1 FADH₂
Die Gesamtbilanz pro Glukose-Molekül ist somit das Doppelte der Acetyl-CoA-Bilanz.