Hvad sker der med at pyruvere kulhydrater i en citronsyrecyklus?

Citronsyrecyklusen er en del af den metaboliske proces kaldet aerob åndedræt. Aerob åndedræt forekommer i cellerne i alle levende organismer, fra planter til mennesker. Ved aerob åndedræt producerer pyruvatmolekyler, der er afledt af glucose, energi til cellen i citronsyrecyklusen. I løbet af perioden bruger pyruvat i citronsyrecyklussen, bliver dets kulstofmolekyler udvist som affald.

Aerobisk respiration

Aerob åndedræt er også kendt som aerob metabolisme, oxidativ metabolisme eller cellulær respiration. Det er en metabolisk proces, hvor kemiske bindinger brydes for at skabe energi i form af adenosintrifosfat eller ATP. Processen betegnes aerob, fordi den kun forekommer, når oxygen er let tilgængelig for cellen at anvende. Kolhydratglukosen og oxygenet producerer energi til den levende celle.

Glykolyse

Den første proces i cellulær respiration er glycolyse, som forekommer i cytoplasmaet i plante- eller dyrecellen. ATP nedbryder et enkelt glukosemolekyle i to molekyler af tre-carbon pyruvat eller CH3COCOO-. Glycolyse frigiver fire molekyler af ATP ved at frigive noget af den energi, der opbevares i glucoses kemiske bindinger. Den resterende energi fra glukosen er i de to molekyler pyruvat produceret i glycolysereaktionen. I nærværelse af ilt gennemgår pyruvatmolekylerne aktiv transport i mitokondrier, hvor de kommer ind i citronsyrecyklus.

Citronsyrecyklus

Den mitokondrie matrix, pyruvatdehydrogenasekomplekset fjerner et enkelt carbon og to oxygenmolekyler fra pyruvatets carboxylgruppe. Dette producerer et enkelt molekyle af carbondioxid eller CO2. Et to-carbon-fragment af pyruvat forbliver kaldet en acetylgruppe (C2H30). Pyruvat-dehydrogenasekomplekset katalyserer bindingen af ​​denne acetylgruppe til coenzym A, der danner acetyl-CoA. For hvert glukosemolekyle indtaster to molekyler acetyl-CoA citronsyrecyklusen. Citronsyrecyklusen er også kendt som Krebs-cyklen eller tricarboxylsyrecyklussen. Acetyl-CoA er meget reaktiv og overfører acetylgruppen til oxaloacetatproducerende citrat - det første mellemprodukt i citronsyrecyklus.

Pyruvatkuler

De to carbonatomer i acetyl-CoA reagerer med de fire carbonatomer i oxaloacetat for at fremstille citrat, et seks-carbon molekyle. I efterfølgende reaktioner inden for citronsyrecyklussen fremstilles ATP, og de to oprindelige pyruvatcarboner går tabt som to molekyler af affald CO2. Ved cyklusens afslutning forbliver kun fire-carbon oxaloacetatet. Under aerob åndedræt udåndes de tre carbonatomer fra pyruvatmolekylerne fra organismen som affaldskulstof.