8.5 : Il ciclo dell'acido citrico

- [Istruttore] Il ciclo dell'acido citrico

è un anello chiuso di reazioni che si verificano

nella matrice mitocondriale

che include reazioni di ossidazione, disidratazione,

idratazione e decarbosilazione.

Il suo nome deriva

dal composto intermedio, l'acido citrico.

Poiché i passaggi sono stati descritti da Hans Krebs,

questo percorso aerobico è anche noto come Ciclo di Krebs,

che con una serie di otto passaggi enzimatici

è fondamentale nel catabolismo del glucosio.

Per iniziare, l'acetil CoA, il composto risultante

dall'ossidazione del piruvato, dona il gruppo acetile

a una molecola a 4 atomi di carbonio, l'ossalacetato,

formando un intermedio a 6 atomi di carbonio, il citrato.

Mentre il suo gruppo CoA è legato a un gruppo solfidrico

e diffuso per poi combinarsi

con un altro gruppo acetile,

una molecola d'acqua viene rimossa e sostituita,

trasformando il citrato nel suo isomero, l'isocitrato.

La molecola viene ossidata,

riducendo NAD+ a NADH e H+

e una molecola di anidride carbonica,

formando un alpha chetoglutarato a 5 atomi di carbonio.

Questo prodotto rilascia un'altra molecola

di anidride carbonica e due elettroni, riducendo

un altro NAD+ a NADH e un protone, lasciando la molecola

con un legame instabile, a cui si attacca un coenzima A,

formando il succinil-CoA.

Nel passaggio successivo, il coenzima viene sostituito

da un gruppo fosfato.

Poi il fosfato viene trasferito al GTP,

formando succinato e GTP

che si possono usare per generare ATP.

Durante il sesto passaggio, il succinato viene ossidato

con due elettroni da atomi di idrogeno trasformati

nel trasportatore di elettroni flavina adenina dinucleotide,

FAD, per produrre FADH2 e fumarato.

L'acqua viene poi aggiunta alla molecola risultante

e dopo il riassetto del legame, si forma il malato.

Infine, questa molecola viene ossidata,

riducendo il NAD+ a NADH e H+,

rigenerando il composto originale, l'ossalacetato.

Alla fine, ogni ciclo produce tre NADH

e un FADH2,

i trasportatori di elettroni ad alta energia

usati nella catena di trasporto degli elettroni.