Citronsyrecyklus

Question 1

Giv en overordnet beskrivelse af citronsyrecyklussen og dens rolle i cellens energimetabolisme

Answer 1

Citronsyrecyklus er en strikt cyklis aerob process, hvor der produceres ATP, NADH og FADH2. NADH og FADH2 er elektronbærer og NADH er den af de to, der kan indeholde mest energi. Disse kan efterfølgende donerer elektronerne til elektrontransportkæden som kan bruges til at danne ATP.
Først omdannes pyruvat til acetyl CoA, denne kan derefter reagere med oxaloacetat (slutproduktet af cyklussen) og danne citrat (citronsyre). Citrat omdannes så igennem mange steps til oxaloacetat, hvor 2 CO2, 3 NADH, 1 FADH2 og 1 GTP fraspaltes undervejs.

Question 2

Hvilke hovedreaktioner finder sted i citronsyrecyklussen?

Answer 2

Ovennævnte er en hovedreaktion, idet det skyder hele citronsyrecyklus igang.
Pyrovat dehydrogenase er et vigtig regulationstrin, da den er irrevisibel og trækker ikke favorramble rekaitonen igennem, så rekaitonen kan forløbe.

Question 3

Hvordan reguleres citronsyrecyklussen, og hvilke faktorer kan påvirke dens aktivitet?

Answer 3

Hvis der er meget ATP, NADH og CoA , så er der meget energi i cellen og den har ikke behov for at skabe meget nyt
Hvis der er meget energi i cellen nedreguleres cyklussen, og hvis der er mangel på energi opreguleres den. Pyruvat dehydrogenase er især et vigtigt reguleringstrin, da denne irreversibelt omdanner pyruvat til acetyl CoA

Question 4

Hvilken sammenhæng er der mellem citronsyrecyklussen og andre metaboliske veje?

Answer 4

Før citronsyrecyklussen omdannes glukose til pyruvat i glykolysen. Pyruvat indgår så i citronsyrecyklus hvor elektronbærerne får elektroner. Disse elektroner kan derefter indgå elektrontransportkæden (ETK) og binde energien i ATP.
Modsat eukaryote celler er planter i stand til at omsætte fedt til kulhydrater, hvor de nedbryder fedt til glukose. Her omdanner planten acetyl-CoA fra nedbrydningen til glukose. Dette er muligt, ved at lave glyoxylate cyklus vha glyoxysomerne, og dermed bypasser de noget i citronsyrecyklusen, så de ikke behøver at frigive CO2.
Ved anaerobe forhold hvor pyruvat omdannes til Laktat springes citronsyrecyklus over og danner væsentlig mindre energi.

Question 5

Hvordan kan intermediater fra citronsyrecyklussen anvendes i biosyntetiske processer i cellen? Hvordan påvirker det aktiviteten af cyklus?

Answer 5

I glukose-alanin cyklus kan pyrovat blandt andet bruges til at skabe alanin, som kan gå videre ud i blodbanen. Desuden hjælper alfa-ketogluterat med at få cellen til at komme af med skadelige NH3.
Der er mange af de forskellige mellemprodukter der kan bruges til at danne aminosyrer, fedtsyrer og meget andet. Det er fint at tage mellemprodukter ud af den linæere del, men ikke helt så godt i selve cyklussen, da det så går ud over cyklussens videre forløb. Dette løses ved at regenerere oxaloacetat direkte fra pyruvat vha energi fra ATP.