Tsitraaditsükkel
See artikkel vajab toimetamist. (Veebruar 2009) |
Tsitraaditsükkel (ka Krebsi tsükkel, ka sidrunhappetsükkel, TCA-tsükkel, di- ja trikarboksüülhapete tsükkel) on enamikul aeroobsetel organismidel toimuv ensüümide katalüüsitud biokeemiliste reaktsioonide tsükkel, mis toimumiseks vajab hapniku manulust. Tsitraaditsükkel on organismide ainevahetusraja keskne protsess, sest tsükli käigus oksüdeeritakse enamik sahhariide, rasvu ja valke CO2 ja veeks, kusjuures selle käigus vabaneb suur osa organismi elutegevuseks vajalikust energiast. Samuti on tsitraaditsükkel mitmete oluliste anabolismireaktsioonide eelduseks, näiteks teatud aminohapete süntees.
Eukarüootsetes organismides toimub tsükkel mitokondri maatriksis.
TCA-tsükli summaarne reaktsioonivõrrand:
AcCoA + 3NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2H2O => 3NADH + FADH2 + GTP + CoA + 2CO2 + 2H+ + HSCoA
TCA tsükkel algab atsetüülkoensüümist , mis saadakse kas glükolüüsist pärineva püruvaadi oksüdatiivse dekarboksüleerimise või rasvhapete oksüdatiivse degradatsiooni tulemusel. Atsüülrühm atsetüülCoA koosseisust kondenseeritakse oksaalatsetaadiga nii, et tekib tsitraat.
Reaktsioonide tsüklis, mille käigus toimub kaks dekarboksüleerimist ja neli oksüdatiivset reaktsiooni, tekib nelja süsinikuline malaat, millest regenereeritakse oksaalatsetaat. Tsitraaditsükli reaktsioonide käigus sünteesitakse otseselt vaid üks molekul ATP-d. Enamus energiast akumuleeritakse redutseeritud koensüümide kujul NADH-na ja FADH2-na. Nende ühendite reoksüdatsioonil hingamisahela vahendusel vabaneb suur hulk energiat, mis salvestatakse ATP kujul.
Mõned olulised biosünteetilised rajad algavad TCA tsükli intermediaatidest. Kui tsükli vaheühendeid kasutatakse biosünteesi lähteühenditena, tuleb nad asendada, et tsükli tööd mitte blokeerida. Antud juhul on olulisem anaplerootiline reaktsioon, kus TCA tsükli vaheühendite hulka suurendatakse, oksaalatsetaadi süntees, mis lähtub püruvaadist.
Tsitraaditsükli peamised etapid ja vahereaktsioonid tõestasid Albert Szent-Györgyi ja Hans Krebs. Krebsi tsükkel ja taimede Calvini tsükkel moodustavad looduses teineteist täiendava aineringluse. Esimene vajab hapnikku ja annab ära süsihappegaasi, kui jääkprodukti. Teine (Calvini tsükkel) täpselt vastupidi ja mõlema protsessi toimumiseks on hädavajalik vesi.