Citratzyklus

Citratzyklus, Citronensäurezyklus, Tricarbonsäurezyklus, Krebszyklus, dem weiteren vollständigen Abbau des bei der Oxidaton von Glucose (⇒ Glykolyse, ⇒ oxidative Decarboxylierung), Fetten und Proteinen entstehenden Acetylrestes dienender, in den Mitochondrien stattfindender Kreisprozess innerhalb der aeroben Dissimilation. Der in den C. eintretende Acetylrest ist an Coenzym A gebunden: Acetyl- Coenzym A (aktivierte Essigsäure). Diese C₂-Verbindung (C₂H₃O-S-CoA) vereinigt sich mit der C₄-Verbindung Oxalessigsäure (Oxalacetat) unter Aufnahme von Wasser. Es ensteht die C₆-Verbindung Citronensäure (Citrat), Coenzym A wird freigesetzt. Da das Citronensäure-Molekül als Tricarbonsäure drei Carboxylgruppen besitzt, heißt der C. auch Tricarbonsäurezyklus. Es folgen eine Reihe von Zwischenstufen, an deren Ende wieder Oxalessigsäure zurückgebildet wird und somit wieder zur Reaktion mit Acetyl-Coenzym A zur Verfügung steht. Im Verlauf des C. wird zweimal decarboxyliert, also CO₂ abgespalten; damit werden die beiden C- Atome des in den C. eintretenden Acetylrestes umgesetzt. Wasser wird an drei Stellen des C. angelagert. Wasserstoff, der aus dieser Reaktion stammt oder von Acetyl-Coenzym A zur Verfügung gestellt wird, wird an drei Stellen des C. auf NAD⁺ übertragen (NAD⁺

+ 2 [H] →NADH + H⁺), an einer anderen Stelle auf FAD (FAD + 2 [H] →FADH₂). In einer Stufe des C. wird ATP (in grünen Pflanzenzellen) oder GPT (in heterotrophen Zellen) gebildet. Beim C. wird relativ wenig Energie freigesetzt, seine Bedeutung liegt v.a. darin, Reduktionsäquivalente, die an Coenzyme gebundenen Wasserstoffatome (3 NADH + H⁺, 1 FADH₂) für die ⇒ Atmungskette bereitzustellen, in der dann ein hoher Energiebetrag freigesetzt wird. In den C. münden auch die Abbauwege der Fette und Proteine ein; aus dem C. werden Substrate für Synthesen (z.B. Aminosäuren, Cytochrome) entnommen. Nach seinem Entdecker Hans Krebs (1937) heißt der C. auch Krebszyklus.

⊙ Citratzyklus