De krebs-cyclus wordt ook wel de tricarbonzuurcyclus genoemd en gebruikt acetylcoezime A als de uitgangsmetaboliet, die wordt verkregen door de werking van pyruvaatdehydrogenase op het pyruvaat dat door glycolyse wordt geproduceerd.
ATP en reducerend vermogen worden verkregen uit de krebs-cyclus; het reducerende vermogen wordt naar de ademhalingsketen gestuurd waar NADH en FADH2 respectievelijk worden geoxideerd tot NAD+ en FAD: het reducerende vermogen wordt langs de ademhalingsketen overgebracht naar koppelingssystemen waaruit verder ATP wordt geproduceerd.
De krebs-cyclus is een zenuwcentrum, niet alleen voor het glucosemetabolisme, maar ook voor het metabolisme van vetzuren en aminozuren, in feite komt het pyruvaat dat wordt omgezet in acetylco-enzym A niet alleen uit de afbraak van glucose: het wordt verkregen, voor bijvoorbeeld ook door de transaminering van alanine (een aminozuur).
Ongeveer 80% van het acetyl-co-enzym A dat deelneemt aan de krebs-cyclus is afkomstig van het metabolisme van vetzuren.
Acetyl-co-enzym A is een thio-ester en heeft daarom een hoge energie-inhoud die wordt benut door citraatsynthase om een nieuwe koolstof-koolstofbinding te vormen; citraatsynthase is het eerste enzym van de krebs-cyclus.
De methylkoolstof van acetyl-co-enzym A geeft vrijwillig (door tautomerie) een proton af (wordt een carboanion) en valt de carbonylkoolstof van oxaalacetaat aan: een thio-ester met een hoog energiegehalte (citril-co-enzym A) wordt gevormd waaruit, door hydrolyse, het citraat wordt verkregen en wordt hervormd co-enzym A. Het citraatsynthase wordt negatief gemoduleerd door het product, dat wil zeggen door het citraat en door de ATP: als het citraat zich ophoopt, betekent dit dat dit stadium sneller is dan de andere en daarom moet het vertragen (citraat is een negatief modulator).
ATP beïnvloedt ook de werking van citraatsynthase, aangezien het reducerende vermogen wordt verkregen uit de krebs-cyclus die vervolgens naar de ademhalingsketen wordt gestuurd waaruit ATP wordt geproduceerd; als ATP zich ophoopt, betekent dit dat er meer wordt geproduceerd dan nodig is. Door de krebs-cyclus te vertragen (de cyclus vertraagt als een van zijn stadia wordt vertraagd) wordt ook de productie van ATP afgeremd: de negatieve modulatie van ATP is een feedback-modulatie (de vorming van een van de eindproducten is gemoduleerd door de snelheid van één stap in het proces aan te passen).
In de tweede fase van de krebs-cyclus wordt het citraat door de werking van het enzym omgezet in isocitraat aconitase; de naam van het enzym is afgeleid van het feit dat het citraat eerst wordt gedehydrateerd met de vorming van cis-aconitate en vervolgens het water opnieuw binnenkomt door zich te hechten aan een andere koolstof dan de koolstof waaraan het eerder was gebonden. Het isocitraat wordt verkregen zonder dat het substraat de katalytische plaats verlaat; aconitase is een stereospecifiek enzym: het herkent de drie carboxylcentra van het citraat en dit zorgt ervoor dat het citraat aan het enzym gebonden blijft, zodat de uitgang en de ingang van het "water altijd passeren via het cis-aconitate tussenproduct.
In de derde fase van de krebs-cyclus is er de eerste energie-overweging omdat er het verlies van een koolstof is die wordt geëlimineerd als koolstofdioxide. Het enzym dat deze fase katalyseert is de isocitraat dehydrogenase; het substraat ondergaat allereerst een dehydrogenering: het NAD+ krijgt reducerend vermogen en er wordt oxalosuccinaat gevormd (het is een oxaalderivaat van barnsteenzuur) Het oxalosuccinaat ondergaat vervolgens decarboxylering tot α-ketoglutaraat.
Het enzym isocitraatdehydrogenase heeft twee modulatieplaatsen: een positieve modulatie door ADP en een negatieve modulatie door ATP De hoeveelheid ATP die dagelijks wordt geconsumeerd is zeer hoog: ATP levert de energie die vrijkomt door zijn hydrolyse, "ADP en alle" orthofosfaat.
De totale concentratie van nucleosiden (stikstofbase plus suiker) en nucleotiden (nucloside plus fosfaat) in een organisme is bijna constant: om dus te zeggen dat c "veel ATP is of weinig ADP (of omgekeerd, veel ADP) en weinig ATP) is hetzelfde; ADP is een synoniem van energiebehoefte en is daarom een positieve modulator, terwijl ATP een symptoom is van energiebeschikbaarheid en daarom een negatieve modulator is.
VERDER: Tweede deel "
