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Citronensäure-Cyclus

Der Citronensäure-Cyclus: Ablauf und Bedeutung

Der in den Mitochondrien ablaufende Citronensäure-Cyclus ist einer der wichtigsten Stoffwechselwege der eukaryontischen Zelle und nimmt eine zentrale Stellung im Stoffwechsel ein. Das Acetyl-CoA überträgt den Acetyl-Rest zuerst auf Oxalacetat, einen C4-Körper; dabei wird Citrat (ein C6-Körper) gebildet. Nach dieser Verbindung ist der Cyclus benannt worden. Das Citrat wird in mehreren Schritten abgebaut, bis am Ende des Cyclus wieder Oxalacetat als Akzeptor vorliegt. Dabei wird zweimal Kohlendioxid abgespalten und in mehreren Oxidationsschritten NADH1) + H+ und FADH22) gebildet.

Die Gesamtreaktion wird durch folgende Gleichung beschrieben: CH3CO-S-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2 H2O → 2 CO2 + 3 NADH + FADH2 + GTP + 2 H+ + CoA-SH

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Abb.1

Funktion des Citronensäure-Cyclus

Der Citronensäure-Cyclus erfüllt einige wichtige Stoffwechselfunktionen:

  • Er baut Acetyl-Reste zu jeweils zwei Kohlendioxid-Molekülen ab.
  • An verschiedenen Stellen im Cyclus werden wichtige Vorstufen für die Synthese von Aminosäuren (z.B. α-Ketoglutarat, Oxalacetat) und andere Biomoleküle gebildet.
  • In seinem Verlauf entstehen Reduktionsäquivalente, die in die Atmungskette eingeschleust dort zur Produktion von ATP verwendet werden. Im Citronensäure-Cyclus entstehen aus einem Mol Glucose 6 NADH/H+, 2 FADH2 und 2 GTP.
1)NADH: reduziertes Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid
2)FADH2: reduziertes Flavin-Adenin-Dinucleotid
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