Krebsův cyklus

(cyklus kyseliny citrónové, citrátový cyklus)

• nejdůležitější metabolická dráha Õ spojuje se zde metabolismus sacharidů, lipidů a proteinů
• proces, ve kterém se acetyl-CoA (C2) slučuje s oxalacetátem (C4) za vzniku citrátu (C6), který se přes dalších 5 reakčních cyklů mění zpět na oxalacetát za vzniku:
• 2 molekul CO2 î proces, při kterém vznikly = dekarboxylace
• 1 molekuly ATP
• 8 atomů H î proces, při kterém vznikly = dehydrogenace
• vážou se na oxidované koenzymy přicházející z dýchacího řetězce î vznik redukovaných koenzymů Õ ty se zpět oxidují v koncovém dýchacím řetězci (za vzniku vody a velkého množství energie Õ viz na druhé straně)
• enzymy katalyzující Krebsův cyklus pochází z vnitřní biomembrány mitochondrií
• pozn. všechny kyseliny se v Krebsově cyklu vyskytují ve formě solí

Koncový dýchací řetězec

• probíhá na vnitřní biomembráně mitochondrií (odkud také pochází dýchací enzymy)
• každá dvojice vodíků vzniklých v Krebsově cyklu se váže na oxidovanou formu koenzymu î vznik redukovaných koenzymů

• tyto koenzymy jsou oxidovány vzdušným kyslíkem za vzniku vody
• v podstatě dochází k oxidaci dvojic vodíků vzniklých v Krebsově cyklu
• při jejich oxidaci (î vzniku vody) se uvolňuje značné množství energie, která se zabuduje do makroergických vazeb vzniklých reakcí ADP s ] î vznik ATP Õ oxidativní fosforylace
• oxidace vodíků pocházejících z NADH+H+ uvolní energii, kterou pokryjí 3 molekuly ATP
• oxidace vodíků pocházejících z FADH2 uvolní energii, kterou pokryje 2 molekuly ATP

• oxidované formy koenzymů jsou opět redukovány nově vzniklými vodíky v Krebsově cyklu

oxidací vodíků vzniklých v Krebsově cyklu organismus získá 11 molekul ATP

NADH+H + + ½ O2 + 3 ADP + 3 ] ® NAD+ + 3 ATP + H2O

NADH+H + + ½ O2 + 3 ADP + 3 ] ® NAD+ + 3 ATP + H2O

FADH2 + ½O2 + 2 ADP + 2 ] ® FAD+ + 2 ATP + H2O

NADH+H + + ½ O2 + 3 ADP + 3 ] ® NAD+ + 3 ATP + H2O

• energie uvolněná při vzniku vody: 2 H + ½ O2 ® H2O … DG0′ = –273 kJ.mol‾1
• pozn. DG0′ = normální Gibbsova Energie î vztažená ke koncentraci látek

• celkovým odbouráním 1 molekuly acetylu-CoA získáme 12 molekul ATP (1 vzniklá v Krebsově cyklu + 11 vzniklých v koncovém dýchacím řetězci)
• do dýchacího řetězce vstupují redukované formy koenzymů i z jiných procesů (např. glykolýza, b–oxidace, …)