Citratzyklus

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Citratzyklus

Stichpunkte

Allgemein
	die in lebenden Zellen ablaufen
	bei denen die ZitronensÃ¤ure (Salz: Citrat) beteiligt ist
	Unter dem Begriff Citratzyklus (auch Zitratzyklus
	ZitronensÃ¤urezyklus
	TricarbonsÃ¤urezyklus oder Krebs-Zyklus genannt) fasst man eine Folge biochemischer Reaktionen zusammen
	um die chemischen Grundlagen fÃ¼r die beiden Decarboxylierungsschritte und fÃ¼r die Gewinnung von ReduktionsÃ¤quivalenten bereitzustellen
	Diese wird in andere organische PolycarbonsÃ¤uren umgewandelt
	Zu Ehren von Sir Hans Adolf Krebs (1900-1981) wird die Reaktionsfolge auch als "Krebs-Zyklus" bezeichnet
	Krebs erhielt 1953 den Nobelpreis fÃ¼r Medizin fÃ¼r die KlÃ¤rung metabolischer Abbauwege. In den Citratzyklus tritt das Abbauprodukt der Glukose oder einer FettsÃ¤ure in Form von Acetyl-CoA ein
	Diese "aktivierte EssigsÃ¤ure" (ein an ein Coenzym gebundener EssigsÃ¤ure-Rest) wird im Zyklus und der nachgeschalteten Atmungskette vollstÃ¤ndig zu Kohlendioxid und Wasserstoff abgebaut
	die dann Ã¼ber die Atmungskette in ATP umgewandelt wird
	Diese gesteuerte "Verbrennung" liefert Energie in Form von ReduktionsÃ¤quivalenten
	Der Citratzyklus lÃ¤uft in den Mitochondrien von Eukaryoten sowie im Cytoplasma von Prokaryoten ab
	Er ist Teil oxidativer Abbauprozesse und geht bei aeroben Organismen der eigentlichen Atmungskette voraus
	nicht von Sauerstoff abhÃ¤ngige Fermentationsprozesse
	z.B. die Glykolyse
	um Energie zu gewinnen
	dann aber andere
	Anaerobe Organismen verwenden zunÃ¤chst die gleichen Abbauwege fÃ¼r energiereiche organische Substanzen
	Siehe GÃ¤rung. Inhaltsverzeichnis showTocToggle("Anzeigen"
	"Verbergen") 1 Stellung im Kohlenhydrat-Katabolismus 2 Reaktionen des Citratzyklus 2.1 Vereinfachte schematische Darstellung des Citratzyklus 2.2 Tabellarische Auflistung der Einzelreaktionen 3 Summarische Zusammenfassung 4 Der Citratzyklus im Stoffwechsel 5 Siehe auch 6 Weblinks [Bearbeiten]
Stellung im Kohlenhydrat-Katabolismus
	Kohlenstoff enthaltenden Verbindungen)
	Der Citratzyklus ist der dritte von vier Schritten im Kohlenhydrat-Katabolismus (dem Abbau von energiereichen
	also: Glykolyse ↓ oxidative Decarboxylierung ↓ ZitronensÃ¤urezyklus ↓ Atmungskette [Bearbeiten]
	Er findet nach der Glykolyse und der oxidativen Decarboxylierung von BrenztraubensÃ¤ure (Salz: Pyruvat
	jedoch vor der Endoxidation (Atmungskette) statt
Reaktionen des Citratzyklus
	Acetyl-CoA tritt in den Citratzyklus ein: Citrat (I) ist das erste Produkt des Zyklus (â†’Abbildung 1) und wird durch die Kondensation von Oxalacetat (X) und dem Acetylrest des Acetyl-CoA (XI) gebildet
	des Protein-Katabolismus oder des Fett-Katabolismus (â†’Abbildung 2). [Bearbeiten]
	Wie erwÃ¤hnt ist Acetyl-CoA das Produkt eines vorangegangenen Abbauweges
	z.B. der Glykolyse
Vereinfachte schematische Darstellung des Citratzyklus
	Abbildung 1a/b : Schematische Darstellung des Citratzyklus. [Bearbeiten]
Tabellarische Auflistung der Einzelreaktionen
	MolekÃ¼l Enzym Reaktionstyp Rektionspartner/ Coenzyme Produkte/ Coenzyme I
	Citrat 1
	Aconitase De-hydratisierung H2O II. cis-Aconitat 2
	Aconitase Re-hydratisierung H2O III
	Isocitrat 3
	Isocitrat Dehydrogenase Oxidation NAD+ NADH+H+ IV
	Oxalosuccinat 4
	Isocitrat Dehydrogenase Decarboxylierung V. Î±-Ketoglutarat 5. Î±-Ketoglutarat Dehydrogenase Oxidative Decarboxylierung NAD+ CoA-SH NADH+H+ CO2 VI
	Succinyl-CoA 6
	Succinyl-CoA Synthetase Phosphat-Transfer GDPPi GTPCoA-SH VII
	Succinat 7
	Succinat Dehydrogenase Oxidation FAD+ FADH2 VIII
	Fumarat 8
	Fumarase Hydratisierung IX
	L-Malat 9
	Malat Dehydrogenase Oxidation NAD+ NADH+H+ X
	Oxalacetat 10
	Citrat Synthetase Addition XI
	Acetyl-CoA [Bearbeiten]
Summarische Zusammenfassung
	Die Summe aller Reaktionen im Citratzyklus ist : Acetyl-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + 3 H2O â†’ CoA-SH + 3 NADH + 3 H+ + FADH2 + GTP + 2 CO2 Zwei Kohlenstoffatome verlassen den Citratzyklus als CO2
	das erneut zwei Kohlenstoffatome in Form von Acetyl-CoA aufnehmen kann
	Am Ende wird Oxalacetat regeneriert
	Dies bedeutet
	dass ein sechs C-Atome enthaltendes MolekÃ¼l (die CitronensÃ¤ure) in mehreren Schritten zu einem vier C-Atome enthaltenden MolekÃ¼l (Oxalacetat) abgebaut wird
	um wieder zur CitronensÃ¤ure zu werden
	Dieses nimmt im darauffolgenden Zyklus nach dem gleichen Schema zwei neue Kohlenstoffatome auf
	vor allem aber in Form von ReduktionsÃ¤quivalenten (NADH + H+ und FADH2) geliefert
	Des weiteren wird die Energie
	die bei den einzelnen Reaktionsschritten frei wird
	an einer Stelle in Form von GTP (wie ATP eine "universelle EnergiewÃ¤hrung" der Zelle)
	was den Hauptenergiegewinn bei der Zellatmung darstellt
	Letztere werden dann in der Atmungskette fÃ¼r die Synthese weiterer ATP-MolekÃ¼len genutzt
	Damit der Citratzyklus ablaufen kann
	dass vorher z.B
	ist es nÃ¶tig
	Kohlehydrate zu aktivierten EssigsÃ¤ureresten abgebaut werden
	die als Acetyl-CoA in den Zyklus eintreten
	die im Citratzyklus gewonnen wird
	NADH + H+ und FADH2 sind Coenzyme
	jeweils pro eingesetztem MolekÃ¼l Glukose. [Bearbeiten]
	die Gesamtenergie aller vier Reaktionen der Zellatmung (inklusive der Endoxidation in der Atmungskette) entspricht 38 ATP
	die Wasserstoffionen und Elektronen aufnehmen und bei Bedarf wieder abgeben kÃ¶nnen. Die Gesamtenergie
	entspricht 2 ATP (genauer: GTP)
Der Citratzyklus im Stoffwechsel
	Abbildung 2 : Schematische Darstellung der mit dem Citratzyklus assoziierten metabolischen Wege. Proteinkatabolismus: Abbau der Proteine zu den einzelnen AminosÃ¤uren Fettstoffwechel: Beta-Oxidation der FettsÃ¤uren (Abbau) und Fettsynthese ( Lipogenese) Kohlehydrate: Glykolyse bis zum Pyruvat AminosÃ¤uren
	Acetyl-CoA
	Pyruvat
	Citratzyklus. Im oberen Teil der Abbildung 2 sind (mit den Ziffern 1 bis 3 bezeichnet und braun unterlegt) die drei Klassen von NÃ¤hrstoffen eingetragen
	die im Stoffwechsel abgebaut werden: Proteine
	Fette und Kohlehydrate
	Ziffer 6)
	Durch Abbau der Proteine entstehen AminosÃ¤uren (Ziffer 4)
	durch Abbau der Kohlenhydrate Pyruvat (BrenztraubensÃ¤ure
	Weitere Reaktionen lassen sowohl aus den AminosÃ¤uren als auch aus dem Pyruvat Acetyl-CoA (Ziffer 5) entstehen
	Aus FettsÃ¤uren (Ziffer 2) werden durch Beta-Oxidation direkt Acetyl-CoA-MolekÃ¼le gebildet
	Acetyl-CoA kann daher als zentrales Abbauprodukt aller drei NÃ¤hrstoffklassen bezeichnet werden
	FADH2) und unter Kohlenstoffdioxid-Abgabe weiter abgebaut
	in der Abb. fÃ¤lschlich ATP genannt) und von ReduktionsÃ¤quivalenten (NADH + H+
	Sein EssigsÃ¤ure-Rest tritt in den Citratzyklus ein und wird dort zwecks Gewinnung von Energie (GTP
	an Coenzyme gebundene Wasserstoff wird der Atmungskette zugefÃ¼hrt
	die in vielen ATP-MolekÃ¼len gespeichert wird. [Bearbeiten]
	um dort bei der biologischen Knallgasreaktion den Hauptanteil an Zellenergie zu liefern
	Der im Citratzyklus gewonnene
Siehe auch
	Glyoxylat-Zyklus
	Biochemische Zyklen
	Glukose-Stoffwechsel [Bearbeiten]
Weblinks
	http://www.citratzyklus.de http://www.foerstner.org/konrad/bco/grundlagen/citratcyclus.html http://www.u-helmich.de/bio/stw/reihe3/citrat1.htm en:Citric acid cycle es:Ciclo de Krebs ja:ã‚¯ã‚¨ãƒ³é…¸å›žè·¯ nl:Citroenzuurcyclus

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Allgemein

Stellung im Kohlenhydrat-Katabolismus

Reaktionen des Citratzyklus

Vereinfachte schematische Darstellung des Citratzyklus

Tabellarische Auflistung der Einzelreaktionen

Summarische Zusammenfassung

Der Citratzyklus im Stoffwechsel

Siehe auch

Weblinks