Цикл трикарбонових кислот

Цикл трикарбо́нових кисло́т (цикл Кре́бса, цитра́тний цикл) — центральна частина загального шляху катаболізму, циклічний біохімічний процес аеробних організмів, в ході якого відбувається перетворення двох- і трьохвуглецевих сполук, що утворюються як проміжні продукти в живих організмах при розпаді вуглеводів, жирів і білків, до CO₂. При цьому звільнений водень прямує в ланцюг тканинного дихання, де надалі окислюється до води, беручи безпосередню участь в синтезі універсального джерела енергії — АТФ.

Цикл Кребса — це ключовий етап дихання всіх клітин, що використовують кисень (аеробне дихання), центр перетину безлічі метаболічних шляхів в організмі. Окрім значної енергетичної ролі циклу відводиться також і істотна пластична функція, тобто це важливе джерело молекул-попередників, з яких в ході інших біохімічних перетворень синтезуються такі важливі для життєдіяльності клітини сполуки, як амінокислоти, вуглеводи, жирні кислоти та ін.

Цикл перетворення лимонної кислоти в живих клітинах відкрив і вивчав німецький біохімік Ганс Кребс, за цю свою роботу його (спільно з Фріцем Ліпманом) відзначено Нобелівською премією з фізіології та медицини 1953 року.

У еукаріотів всі реакції циклу Кребса протікають усередині мітохондрій, причому ферменти, що їх каталізують, окрім одного, знаходяться у вільному стані в мітохондріальному матриксі, винятком є сукцинатдегідрогеназа, яка локалізується на внутрішній мітохондріальній мембрані, вбудовуючись в ліпідний бішар. У прокаріотів реакції циклу протікають в цитоплазмі.

Схема циклу трикарбонових кислот

Субстрат	Фермент	Тип реакції	Реагенти/ Коферменти	Продукти/ Коферменти
I. Оксалоацетат	1. Цитрат-синтаза	Конденсація
II. Цитрат	2. Аконітаза	Дегідратація		H2O
II. цис-Аконітат	3. Аконітаза	Гідратація	H2O
III. Ізоцитрат	4. Ізоцитратдегідрогеназа	Окиснення	НАД+	НАД H + H+
III. Оксалосукцинат	5. Ізоцитратдегідрогеназа	Декарбоксилювання
IV. α-Кетоглутарат	6. α-Кетоглутарат дегідрогеназа	Окиснювальне декарбоксилювання	НАД+ + HS-KoA	НАД H + H+ + CO2
IV. Сукциніл-КоА	7. Сукциніл-КоА-синтетаза	Гідроліз	ГДФ + Фн	ГТФ + HS-КоА
V. Сукцинат	8. Сукцинатдегідрогеназа	Окиснення	ФАД	ФАД H2
VI. Фумарат	9. Фумараза	Гідратація	H2O
VII. L-Малат	10. Малатдегідрогеназа	Окиснення	НАД+	НАД H + H+

Загальне рівняння одного обороту циклу Кребса:

Ацетил-КоА → 2CO₂ + КоА + 8e⁻

Посилання

• Цикл трикарбонових кислот //Фармацевтична енциклопедія
• Цикл трикарбонових кислот (англ.)
• Схема циклу трикарбонових кислот (рос.)