Citronsyracykeln Flashcards
Varför behövs Citronsyracykeln (CSC) när vi ändå har Glykolysen som producerar ATP och NADH?
- Glykolysen = anaerobt = energi tillverkas utan inverkan av syre –> ger snabb tillgång till energi
- CSC = aerobt = för lite energi i glykolys, CSC+ETK utvinner maximal energi till cellen med inverkan av O2
- Röda blodkroppar är beroende av glykolys då de inte har mitokondrier
- Förberedelse för CSC och ETK då omvandling till Pyruvat, ATP och NADH
Hur omvandlas Pyruvat till Acetyl-CoA?
- Pyruvathydrogenas-komplexet oxiderar Pyruvat som karboxyleras där (NAD+) reduceras till NADH
- Går ut CO2
- Acetylgruppen från Pyruvatet binder till CoA –> Acetyl-CoA
Vilka två öden kan Acetyl-CoA gå till mötes efter att det bildats?
- Citronsyracykeln (irreversibelt)
- Syntes av fettsyror
Vad är allosterisk reglering?
- Allosterisk reglering = molekyler binder till annan plats än active site på enzym –> kan aktivera eller inhibera enzymets aktivitet
Hur yttrar sig Allosterisk reglering i Citronsyracykeln?
- Citratsyntas –> inhiberas av: högt ATP och NADH (behövs inte mer energi) —> FEEDBACK SIGNAL
- Isocitratdehydrogenas –> stimuleras av ADP och NAD+, inhiberas av ATP och NADH. (ATP binder Allosteriskt till Isocitrat-dehydrogenas och hämmar det) —-> FEEDBACK SIGNAL
- Alfa-ketoglutaratdehydrogenas –> stimuleras av NAD+/Inhiberas av NADH och Succinyl-CoA, stimuleras av ADP/inhiberas av ATP —> FEEDBACK SIGNAL
Vilka steg i CSC oxiderar/reducerar molekyler? Vilka molekyler oxideras/reduceras?
- Steg 3: Isocitrat oxideras, NAD+ reduceras till NADH
- Steg 4: Alfa-ketoglutarat oxideras, NAD+ reduceras till NADH
- Steg 6: Succinat oxideras till Fumarat, FAD reduceras till FADH2
- Steg 8: Malat oxideras till Oxaloacetat, NAD+ reduceras till NADH
I vilka steg i CSC sker dekarboxyleringen och vad innebär den?
- Steg 3 och 4
- I steg 3-4 –> Då Isocitrat dekarboxyleras till alfa-ketoglutarat –> avges CO2
- I steg 4-5 –> Då alfa-ketoglutarat dekarboxyleras till succinyl-CoA –> avges CO2
- Två kol har spjälkats av den ingående Acetyl-CoA —> irreversibel reaktion
Vad är Pyruvat-feedforward?
- Då pyruvat bildats –> stimulerar efterföljande reaktion
- T.ex. aktiverar Pyruvat Pyruvatdehydrogenas-komplexet som sedan bildar Acetyl-CoA
Skriv reaktionsformeln för scenariot där Pyruvat omvandlas till Acetyl-CoA och ange vilka/vilken reaktion som sker och var.
- Pyruvat + CoA + (NAD+) —> Acetyl-CoA + CO2 + NADH
- Oxidation OCH Dekarboxylering av Pyruvat, reduktion av NAD+
- Reaktionen sker i Pyruvatdehydrogenas-Komplexet i mitokondrien
Hur påverkar NADH cellens energikvot?
- Kan minska på cellens syntes av ATP då NADH är bärare av energirika elektroner
Vad är “målet” med Citronsyracykeln (CSC)?
- Fullständig oxidation av Acetyl-CoA till CO2
- Frigöra energi i form av NADH, FADH2 och ATP
Under vilka omständigheter sker citronsyracykeln?
- Under aeroba förhållanden
- När det finns större koncentration av FAD och NAD+
- När det finns tillgång på Acetyl-CoA
Nämn alla stegen i CSC kortfattat och skriv vad som sker i vardera steg.
- Acetyl-Coa (2 kol) + Oxaloacetat (4 kol) + En: Citratsyntas —> Citrat
- Citrat + En: Aconitas —> Isocitrat (isomerisering)
- Isocitrat + En: Isocitratdehydrogenas + (NAD+) —> Alfa-ketoglutarat + NADH + (H+) + CO2 (oxidation/reduktion och dekarboxylering)
- Alfa-ketoglutarat + En: Alfaketoglutarat-dehydrogenas + (NAD+) —> Succinyl-CoA + NADH + (H+) + CO2 (oxidation/reduktion och dekarboxylering)
- Succinyl-Coa + En: Succinyl-Coa-syntas + ADP + Pi —> Succinat + ATP + CoA (sker en substratnivå-fosforylering , där Succinyl-Coa skänker fosfatgrupp till ADP)
- Succinat + En: Succinat-dehydrogenas + FAD —> Fumarat + FADH2 (oxidation/reduktion)
- Fumarat + En: Fumaras + H2O —> Malat (hydratisering)
- Malat + En: Malat-dehydrogenas + (NAD+) —> Oxaloacetat + NADH + (H+) (oxidation/reduktion)
Vad menas med att CO2 medverkar till att reglera CSC?
- Nivåerna av CO2 i cellen påverkar aktiviteten i cykeln = ökar hastigheten om mer CO2 och vice versa
- Höga nivåer CO2 = signal för att producera mer NADH och FADH2 för att få mer ATP
- Påverkar aktiviteten hos enzymer –> särskilt i steg 3 och 4
Vilka blir de totala produkterna av Glykolys + PDK + CSC?
- Räkna in Glykolysen då den möjliggör CSC och dessutom ger ATP och NADH
- Glykolys = 2ATP + 2NADH + 2 Pyruvat
- PDK = 2NADH + 2 CO2 + 2 Acetyl-CoA
- CSC = 2ATP + 6NADH + 2FADH2 + 4 CO2
Total = 4ATP + 10NADH + 2FADH2 + 6CO2
Vilka blir produkterna av En Acetyl-CoA i CSC?
- 3 NADH
- 1 ATP
- 1 FADH2
- 2 CO2
Så vilken är en av CSC främsta uppgifter?
- Att oxidera och dekarboxylera reaktanter så att CO2 kan lämna cellen
Finns det några irreversibla steg i CSC? Varför?
- Steg 1: Acetyl-Coa + Oxaloacetat –> Citrat (citronsyra)
- Steg 3: Isocitrat –> Alfa-ketoglutarat (oxidativ karboxylering) = (-ΔG)
- Steg 4: Alfa-ketoglutarat –> Succinyl-CoA (oxidativ fosforylering) = (-ΔG)
Sker CSC och ETK i alla celler i kroppen?
- NEJ, endast i dem med mitokondrier
- Viktigaste undantaget är RÖDA BLODKROPPAR som inte har mitokondrier och som förlitar sig helt på Glykolys
