Krebszyklus - Vollständige Erklärung + Ihre Zeichnungen

Der Krebszyklus ist ein Zyklus, der von aeroben Organismen zur Energieerzeugung verwendet wird.

Das Produkt im Kreb-Zyklus erzeugt eine Verbindung in Form von Zitronensäure, so dass der Kreb-Zyklus auch als Zitronensäure-Zyklus bezeichnet wird.

Schauen wir uns die folgende Erklärung an:

Zellatmung im Krebszyklus

Wie der Name schon sagt, leitet sich der Krebs-Zyklus vom Namen seines Gründers, Sir Hans Adolf Krebs, ab, der zuerst den Krebs-Zyklus oder den Zitronensäure-Zyklus initiierte.

Er ist Biochemiker mit gemischter deutscher und englischer Nationalität, wo Herr Krebs und Fritz Lipmann dank der Entdeckung dieses komplexen Zyklus 1953 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin erhielten.

Das Stadium der Zellatmung beginnt mit dem Glykolyseprozess, bei dem Glukose in Brenztraubensäure zerlegt und oxidativ phosphoryliert wird, wodurch Adenotriphosphat oder 2 ATP und 2 NADH entstehen.

Nachdem die Brenztraubensäuremoleküle aus dem Glykolyseprozess hergestellt wurden, wird die Brenztraubensäure verarbeitet, um in die Stadien des Krebszyklus einzutreten.

Die Stadien des Krebszyklus

Es gibt zwei Stufen von Krebs, die wichtig sind, um zunächst die Herstellungsstufe zu kennen, in der Brenztraubensäure durch einen oxidativen Decarboxylierungsprozess in Acetyl-Co-A umgewandelt wird.

Die zweite ist die Phase im Zyklus, die in der mitochondrialen Matrix stattfinden wird.

1. Oxidative Decarboxylierung

Die aus dem Glykolyseprozess resultierende Verbindung in Form von Brenztraubensäure tritt in die oxidative Decarboxylierungsstufe ein, die sich in den Mitochondrien der Körperzellen befindet, um dann vor dem Eintritt in den Krebszyklus in die vorbereitende Reaktion einzutreten.

Brenztraubensäure aus dem Glykolyseprozess wird durch den Oxidationsprozess in Acetyl-Co-A umgewandelt. Dieser Oxidationsprozess wird durch die Freisetzung von Elektronen verursacht, wodurch die Kohlenstoffatomkomponente abnimmt. Dies wird durch eine Verringerung der Zusammensetzung von 3 Kohlenstoffatomen in Brenztraubensäure auf 2 Kohlenstoffatome angezeigt, dieses Ergebnis ist Acetyl-CoA. Der Prozess der Reduktion der Kohlenstoffkomponente wird als oxidative Decarboxylierung bezeichnet.

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Neben der Herstellung von Acetyl-CoA kann der Oxidationsprozess in diesen Mitochondrien auch NAD + durch Einfangen von Elektronen in NADH umwandeln. Die Endergebnisse dieser Herstellungsstufe sind Acetyl-CoA, CO ₂ und 2NADH.

Das Acetyl-CoA, das das Produkt dieser Stufe ist, wird für den Prozess des Krebszyklus verwendet.

2. Krebszyklus

Im Krebs-Zyklus gibt es acht Stadien, deren Reaktionen kontinuierlich von Anfang bis Ende ablaufen und wiederholt auftreten.

Der gesamte Zyklusprozess läuft wie folgt ab:

1. Die Citratbildung ist der erste Prozess, der im Krebss-Zyklus stattfindet. Wo es einen Kondensationsprozess von Acetyl-CoA mit Oxalacetat gibt, der mit dem Enzym Citrat-Synthase Citrat bildet.
2. Aus dem vorherigen Verfahren hergestelltes Citrat wird mit Hilfe des Enzyms Aconitase in Isocytrat umgewandelt.
3. Isocytrat-Dehydrierungsenzyme können Isocytrat mit Hilfe von NADH in α-Ketoglutarat umwandeln. Bei dieser Reaktion tritt auch die Freisetzung eines Kohlendioxidmoleküls auf.
4. Alpha-Ketoglutarat wird einem Oxidationsprozess unterzogen, um Succinyl-CoA herzustellen. Während dieser Oxidation akzeptiert NAD + Elektronen (reduziert), um NADH + H + zu werden. Das Enzym, das diese Reaktion katalysiert, ist Alpha-Ketoglutarat-Dehydrogenase.
5. Succinyl-CoA wird in Succinat umgewandelt. Die freigesetzte Energie wird verwendet, um Guanosindiphosphat (GDP) und Phosphorylierung (Pi) in Guanosintriphosphat (GTP) umzuwandeln. Dieses GTP kann dann verwendet werden, um ATP zu erstellen.
6. Das aus dem vorherigen Verfahren hergestellte Succinat wird zu Fumarat oxidiert. Während dieser Oxidation nimmt FAD Elektronen auf (Reduktion) und wird zu FADH ₂ . Das Enzym Succinatdehydrogenase katalysiert die Entfernung von zwei Wasserstoffatomen aus dem Succinat.
7. Als nächstes folgt der Hydratationsprozess. Dieser Prozess bewirkt die Addition eines Wasserstoffatoms an die Kohlenstoffbindung (C = C), so dass ein Produkt in Form von Malat entsteht.
8. Das Malat wird dann mit Hilfe des Enzyms Malatdehydrogenase zu Oxalacetat oxidiert. Dieses Oxalacetat fängt Acetyl-CoA ein, so dass der Krebs-Zyklus fortgesetzt werden kann. Das Endergebnis dieser Phase ist auch NADH.

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Ergebnisse des Krebszyklus

Die im Krebszyklus erzeugte Energiemenge (ATP) beträgt 12 ATP

3 NAD + = 9 ATP

1 FAD = 2 ATP

1 ATP = 1 ATP

Im Großen und Ganzen können wir schließen, dass der Krebs-Zyklus aus allen oben genannten Prozessen darauf abzielt, Acetyl-CoA und H ₂ O in CO2 umzuwandeln und hohe Energie in Form von ATP, NADH und FADH zu erzeugen.

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Referenz

• Cytric Acid Cycle - Khan Akademie