Hoofdstuk III std.pdf

# De citroenzuurcyclus: reacties en tussenproducten De citroenzuurcyclus, ook bekend als de Krebscyclus of de tricarbonzuurcyclus, is een reeks chemische reacties die in de mitochondriën plaatsvinden en essentieel is voor de aerobe celademhaling bij eukaryoten en sommige bacteriën. Het is de centrale metabolische route die acetyl-CoA oxideert tot koolstofdioxide, waarbij energie wordt vrijgemaakt in de vorm van ATP, NADH en FADH₂ [2](#page=2). ### 1.1 Oxidatieve decarboxylering van pyruvaat naar acetyl-CoA De eerste stap die leidt tot de citroenzuurcyclus is de oxidatieve decarboxylering van pyruvaat, het eindproduct van de glycolyse, tot acetyl-CoA. Deze reactie wordt gekatalyseerd door het pyruvaatdehydrogenase complex en wordt beschouwd als een "committed step", omdat pyruvaat hier definitief wordt omgezet in een vorm die de cyclus kan binnengaan [2](#page=2). De reactie is als volgt: $$ \\text{Pyruvaat} + \\text{CoA-SH} + \\text{NAD}^+ \\rightarrow \\text{Acetyl-CoA} + \\text{CO}\_2 + \\text{NADH} + \\text{H}^+ $$ [2](#page=2). Hierbij wordt pyruvaat (een 3-koolstofverbinding) gedecarboxyleerd tot een 2-koolstofmolecuul gebonden aan co-enzym A (CoA), terwijl een molecuul koolstofdioxide wordt vrijgegeven en NAD⁺ wordt gereduceerd tot NADH [2](#page=2). ### 1.2 De stappen van de citroenzuurcyclus De citroenzuurcyclus zelf begint met de condensatie van acetyl-CoA met oxaalacetaat, een 4-koolstofverbinding, om citraat te vormen [3](#page=3). #### 1.2.1 Citraatsynthase: Vorming van citraat Citraatsynthase katalyseert de aldolcondensatie tussen acetyl-CoA en oxaalacetaat. Eerst wordt water uit oxaalacetaat verwijderd, waardoor een intermediair gevormd wordt. Vervolgens reageert de thioëstergroep van acetyl-CoA met de koolstofgroep van het geactiveerde oxaalacetaat. Uiteindelijk wordt CoA bevrijd en wordt citraat, een 6-koolstofverbinding, gevormd na hydrolyse [3](#page=3). Deze is irreversibel. De algemene reactie is: $$ \\text{Acetyl-CoA} + \\text{Oxaalacetaat} + \\text{H}\_2\\text{O} \\rightarrow \\text{Citraat} + \\text{CoA-SH} $$ [3](#page=3). #### 1.2.2 Aconitase: Isomerisatie van citraat naar isocitraat Citraat wordt vervolgens door het enzym aconitase omgezet in isocitraat via het intermediair cis-aconitaat. Deze reactie omvat de dehydratatie van citraat tot cis-aconitaat, gevolgd door rehydratatie om isocitraat te vormen. Dit is een isomeerverandering waarbij de hydroxylgroep van positie 3 naar positie 2 wordt verplaatst [4](#page=4). Deze zijn reversibel. $$ \\text{Citraat} \\rightleftharpoons \\text{cis-Aconitaat} \\rightleftharpoons \\text{Isocitraat} $$ [4](#page=4). #### 1.2.3 Isocitraatdehydrogenase: Oxidatieve decarboxylering van isocitraat Isocitraat ondergaat vervolgens een oxidatieve decarboxylering, gekatalyseerd door isocitraatdehydrogenase. Hierbij wordt isocitraat geoxideerd en gedecarboxyleerd, wat resulteert in de vorming van $\\alpha$\-ketoglutaraat (een 5-koolstofverbinding), NADH en een molecuul CO₂ [5](#page=5). $$ \\text{Isocitraat} + \\text{NAD}^+ \\rightarrow \\alpha\\text{-Ketoglutaraat} + \\text{CO}\_2 + \\text{NADH} + \\text{H}^+ $$ [5](#page=5). #### 1.2.4 $\\alpha$\-Ketoglutaraat dehydrogenase complex: Oxidatieve decarboxylering van $\\alpha$\-ketoglutaraat Het $\\alpha$\-ketoglutaraat dehydrogenase complex katalyseert de volgende oxidatieve decarboxylering, waarbij $\\alpha$\-ketoglutaraat wordt omgezet in succinyl-CoA. Net als bij de pyruvaatdehydrogenase reactie, worden hierbij CO₂ en NADH geproduceerd, en wordt co-enzym A toegevoegd. Dit complex lijkt sterk op het pyruvaatdehydrogenase complex qua structuur en mechanisme [6](#page=6). $$ \\alpha\\text{-Ketoglutaraat} + \\text{CoA-SH} + \\text{NAD}^+ \\rightarrow \\text{Succinyl-CoA} + \\text{CO}\_2 + \\text{NADH} + \\text{H}^+ $$ [6](#page=6). #### 1.2.5 Succinyl-CoA synthetase: Fosforylering van GDP Het intermediair succinyl-CoA wordt vervolgens door succinyl-CoA synthetase omgezet in succinaat. Deze reactie is een fosforylering op substraatniveau, waarbij de energie die vrijkomt uit de hydrolyse van de thioësterbinding in succinyl-CoA wordt gebruikt om guanosinedifosfaat (GDP) te fosforyleren tot guanosinetrifosfaat (GTP). GTP kan vervolgens zijn terminale fosfaatgroep overdragen aan ADP om ATP te vormen [7](#page=7). $$ \\text{Succinyl-CoA} + \\text{Pi} + \\text{GDP} \\rightarrow \\text{Succinaat} + \\text{CoA-SH} + \\text{GTP} $$ [7](#page=7). #### 1.2.6 Succinaatdehydrogenase: Oxidatie van succinaat tot fumaraat Succinaat wordt geoxideerd tot fumaraat door het enzym succinaatdehydrogenase. In tegenstelling tot de voorgaande dehydrogenatiereacties in de cyclus, gebruikt succinaatdehydrogenase FAD (flavin adenine dinucleotide) als elektronacceptor in plaats van NAD⁺. Dit komt omdat de standaard redoxpotentiaal van de reactie onvoldoende is om NAD⁺ te reduceren. Succinaatdehydrogenase is uniek omdat het geïntegreerd is in de binnenste mitochondriale membraan en direct is gekoppeld aan de elektronentransportketen. De gevormde FADH₂ zal zijn elektronen direct aan het elektronentransportsysteem afstaan [9](#page=9). $$ \\text{Succinaat} + \\text{FAD} \\rightarrow \\text{Fumaraat} + \\text{FADH}\_2 $$ [10](#page=10). #### 1.2.7 Fumarase: Hydratatie van fumaraat tot malaat Fumaraat wordt vervolgens gehydrateerd tot malaat door het enzym fumarase. Hierbij wordt een watermolecuul aan fumaraat toegevoegd, wat resulteert in de vorming van de hydroxylgroep op het tweede koolstofatoom [10](#page=10). $$ \\text{Fumaraat} + \\text{H}\_2\\text{O} \\rightarrow \\text{Malaat} $$ [10](#page=10). #### 1.2.8 Malaatdehydrogenase: Oxidatie van malaat tot oxaalacetaat De laatste stap van de citroenzuurcyclus is de oxidatie van malaat tot oxaalacetaat, gekatalyseerd door malaatdehydrogenase. Deze reactie produceert NADH en regenereert oxaalacetaat, dat vervolgens weer beschikbaar is om de cyclus te starten met een nieuw molecuul acetyl-CoA [10](#page=10). $$ \\text{Malaat} + \\text{NAD}^+ \\rightarrow \\text{Oxaalacetaat} + \\text{NADH} + \\text{H}^+ $$ [10](#page=10). ### 1.3 Overzicht van tussenproducten en energieopbrengst Gedurende de cyclus worden verschillende tussenproducten gevormd, waaronder citraat, isocitraat, $\\alpha$\-ketoglutaraat, succinyl-CoA, succinaat, fumaraat en malaat [10](#page=10) [3](#page=3) [4](#page=4) [5](#page=5) [6](#page=6) [7](#page=7). Per acetyl-CoA molecuul dat de cyclus binnenkomt, worden de volgende producten gevormd: * 2 moleculen CO₂ (vrijgekomen bij de decarboxyleringen) [2](#page=2) [5](#page=5) [6](#page=6). * 3 moleculen NADH [10](#page=10) [2](#page=2) [5](#page=5) [6](#page=6). * 1 molecuul FADH₂ (via succinaatdehydrogenase) [10](#page=10). * 1 molecuul GTP (dat ATP kan genereren) [7](#page=7). > **Tip:** Houd de koolstofbalans en de oxidatiestatus van de tussenproducten in de gaten. De cyclus begint met een 4-koolstofmolecuul (oxaalacetaat) en twee koolstofatomen worden toegevoegd via acetyl-CoA. Deze twee koolstofatomen worden vervolgens weer uitgescheiden als CO₂ waardoor de cyclus gesloten blijft [3](#page=3) [5](#page=5) [6](#page=6). > **Tip:** De energie die wordt gewonnen in de vorm van NADH en FADH₂ wordt verder benut in de elektronentransportketen om een groot deel van de ATP te genereren. GTP is een direct ATP-equivalente molecule [7](#page=7). * * * # Balans en energieopbrengst van de citroenzuurcyclus Dit deel behandelt de stoichiometrische balans van de citroenzuurcyclus, inclusief de input en output van koolstofatomen, de reductie van NAD+ en FAD, de productie van GTP, en het verbruik van watermoleculen, met een nadruk op de regeneratie van NAD+ en FAD en de uiteindelijke ATP-productie via NADH en FADH2. ### 2.1 Stoichiometrische balans van de cyclus De citroenzuurcyclus is een efficiënte metabole route waarbij de input en output zorgvuldig in balans zijn. #### 2.1.1 Koolstofbalans Voor elke volledige omloop van de cyclus komen er twee koolstofatomen binnen in de vorm van acetyl-CoA. Deze twee koolstofatomen verlaten de cyclus vervolgens ook weer als twee moleculen kooldioxide ($CO\_2$). Het is belangrijk op te merken dat dit niet noodzakelijkerwijs dezelfde koolstofatomen zijn die binnenkwamen, maar de netto-uitwisseling van koolstof is dus nul per omloop. Dit proces van koolstofverlies draagt bij aan de energieregeneratie [13](#page=13). #### 2.1.2 Elektronentransport en reductie van co-enzymen Gedurende de cyclus vinden er vier oxidatiereacties plaats waarin waterstofatomen worden afgestaan. Deze waterstofatomen worden opgevangen door de co-enzymen NAD+ en FAD, wat resulteert in hun reductie tot NADH en FADH2. Specifiek worden er drie moleculen NAD+ gereduceerd tot NADH en één molecuul FAD gereduceerd tot FADH2 per omloop. De regeneratie van NADH en FADH2 is cruciaal, aangezien deze moleculen de elektronen leveren voor de uiteindelijke ATP-productie in de oxidatieve fosforylering [13](#page=13). > **Tip:** De vele stappen in de citroenzuurcyclus, inclusief de oxidatiereacties, zorgen voor een geleidelijke en efficiënte vrijgave van energie. De methylgroep die wordt geoxideerd is relatief stabiel en moeilijk te oxideren, wat de noodzaak van meerdere stappen onderstreept [11](#page=11). #### 2.1.3 Productie van GTP en verbruik van water Per omloop van de citroenzuurcyclus wordt één molecuul guanosinetrifosfaat (GTP) gegenereerd. GTP is energetisch equivalent aan ATP en kan direct worden omgezet naar ATP. Daarnaast worden er twee watermoleculen verbruikt in de loop van de cyclus [13](#page=13). #### 2.1.4 De rol van zuurstof Directe participatie van zuurstof ($O\_2$) in de reacties van de citroenzuurcyclus zelf is er niet. Echter, zuurstof is indirect van vitaal belang omdat het noodzakelijk is voor de oxidatie van NADH en FADH2 in de oxidatieve fosforylering, waardoor NAD+ en FAD weer beschikbaar komen voor de citroenzuurcyclus [13](#page=13). ### 2.2 Energieopbrengst De uiteindelijke energieopbrengst van de citroenzuurcyclus wordt gerealiseerd via de gevormde NADH en FADH2 moleculen. #### 2.2.1 ATP-productie via NADH en FADH2 De gereduceerde co-enzymen, NADH en FADH2, zijn de belangrijkste energiedragers die de cyclus verlaat. Deze moleculen zullen in de oxidatieve fosforylering worden geoxideerd, waarbij de energie van de geëxtraheerde elektronen wordt gebruikt om een protonengradiënt op te bouwen, wat uiteindelijk leidt tot de synthese van ATP. Per molecuul NADH wordt naar schatting 3 ATP geproduceerd, en per molecuul FADH2 ongeveer 2 ATP. Aangezien er 3 NADH en 1 FADH2 per omloop worden gevormd, resulteert dit in een theoretische opbrengst van ongeveer 11 ATP moleculen, exclusief de GTP die direct wordt gevormd. De vorming van NADH wordt gemaximaliseerd gedurende de cyclus [11](#page=11) [13](#page=13). > **Tip:** Hoewel de citroenzuurcyclus zelf direct slechts één ATP (via GTP) produceert, is de maximale ATP-opbrengst cruciaal afhankelijk van de efficiënte regeneratie van NADH en FADH2, die op hun beurt deelemn aan de oxidatieve fosforylering. * * * # Citroenzuurcyclus in biosynthese en regulatie De citroenzuurcyclus dient niet enkel als een metabolische route voor energieproductie, maar levert ook essentiële intermediairen voor diverse biosynthetische processen, waarbij de activiteit van de cyclus nauwkeurig wordt gereguleerd door middel van opvulreacties en controlemechanismen [21](#page=21). ### 3.1 De citroenzuurcyclus als bron voor biosynthese De citroenzuurcyclus is een cruciaal centrum dat intermediairen levert voor de synthese van belangrijke biomoleculen [21](#page=21). #### 3.1.1 Intermediairen voor aminozuursynthese * $\\alpha$\-ketoglutaraat en oxaalacetaat kunnen, na transaminatie, omgezet worden in aminozuren [21](#page=21). * **Voorbeeld:** Oxaalacetaat kan geconverteerd worden naar aspartaat, waarbij $\\alpha$\-ketoglutaraat fungeert als aminodonor en glutamaat als product. De reactie is als volgt [22](#page=22): $$ \\text{oxaalacetaat} + \\alpha\\text{-ketoglutaraat} \\rightleftharpoons \\text{aspartaat} + \\text{glutamaat} $$ [22](#page=22). #### 3.1.2 Intermediairen voor porfyrinesynthese * Succinyl-CoA, een intermediair van de citroenzuurcyclus, is een precursor voor de synthese van porfyrinen [21](#page=21). ### 3.2 Opvulreacties (Anaplerotische reacties) Wanneer intermediairen van de citroenzuurcyclus worden onttrokken voor biosynthetische doeleinden, wordt de cyclus aangevuld door anaplerotische reacties om de continuïteit te waarborgen [21](#page=21). #### 3.2.1 Oxaalacetaat vanuit aspartaat aspartaat + alfa-ketoglutaraat **⇌** glutamaat + oxaalacetaat #### 3.2.2 Pyruvaatcarboxylase * Deze reactie zet pyruvaat om in oxaalacetaat, waarbij ATP-hydrolyse nodig is omdat de reactie energetisch ongunstig is [23](#page=23). * De reactie vereist carbamoylgroepoverdracht gevolgd door ATP-afhankelijke carboxylering: $$ \\text{pyruvaat} + \\text{CO}\_2 + \\text{ATP} \\rightarrow \\text{oxaalacetaat} + \\text{ADP} + \\text{P}\\text{i} $$ [23](#page=23). #### 3.2.3 Carboxylerende en reducerende reactie tot malaat * Oxaalacetaat kan worden gevormd uit pyruvaat via een carboxyleringsreactie, gevolgd door NADPH-afhankelijke reductie tot malaat. Hierna kan malaat geoxideerd worden tot oxaalacetaat. [24](#page=24). $$ \\text{pyruvaat} + \\text{CO}\_2 + \\text{NADPH} \\rightarrow \\text{malaat} $$$$ \\text{malaat} + \\text{NAD}^+ \\rightarrow \\text{oxaalacetaat} + \\text{NADH} + \\text{H}^+ $$ [24](#page=24). Deze reacties worden gekatalyseerd door respectievelijk pyruvaat carboxylase/malaat dehydrogenase (in sommige contexten) en malaat enzym, gevolgd door malaat dehydrogenase [24](#page=24). ### 3.3 Regulatie van de citroenzuurcyclus De citroenzuurcyclus wordt op verschillende punten gereguleerd om de snelheid van de cyclus aan te passen aan de energiebehoefte en biosynthetische eisen van de cel [25](#page=25). #### 3.3.1 Pyruvaatdehydrogenase complex * Dit complex, dat de overgang van pyruvaat naar acetyl-CoA katalyseert, wordt geïnhibeerd door de eindproducten acetyl-CoA en NADH [25](#page=25). #### 3.3.2 Citraatsynthase * De activiteit van citraatsynthase wordt beïnvloed door de redoxstatus van de cel, weergegeven door de NAD$^+$/FAD ratio, wat een signaal is voor de energielading van de cel [25](#page=25). * ATP werkt als een allosterische inhibitor en verhoogt de $K\_\\text{M}$ voor acetyl-CoA, wat de affiniteit van het enzym voor zijn substraat vermindert [25](#page=25). #### 3.3.3 Isocitraatdehydrogenase * ATP is een allosterische inhibitor van isocitraatdehydrogenase [25](#page=25). * ADP daarentegen is een allosterische stimulator, die de substraataffiniteit van het enzym verhoogt, wat duidt op een verhoogde behoefte aan energieproductie [25](#page=25). * NADH remt ook de activiteit van dit enzym [25](#page=25). #### 3.3.4 $\\alpha$\-ketoglutaraatdehydrogenase complex * Dit complex vertoont gelijkenissen met het pyruvaatdehydrogenase complex, onder andere door het gebruik van vergelijkbare cofactoren [25](#page=25). * Het wordt geïnhibeerd door de reactieproducten, waaronder succinyl-CoA, NADH, en GTP [25](#page=25). > **Tip:** Het begrijpen van de anaplerotische reacties is cruciaal om te zien hoe de citroenzuurcyclus een dynamisch evenwicht bewaart tussen afbraak- en opbouwprocessen. Let op de moleculen die als zowel eindproducten van de cyclus als precursors voor biosynthese kunnen dienen. * * * # De glyoxylaatcyclus en lokalisatie De glyoxylaatcyclus, een metaboolpad dat voorkomt in planten en bacteriën, maakt de omzetting van acetyl-CoA in glucose en koolhydraten mogelijk via specifieke intermediairen, terwijl de lokalisatie van de enzymen van de citroenzuurcyclus in de mitochondriën en de rol van de mitochondriale membranen worden besproken. [26-28, 30-31](#page=26) ### 4.1 De glyoxylaatcyclus: een overzicht De glyoxylaatcyclus is een variant van de citroenzuurcyclus die voorkomt in organismen zoals planten en bacteriën. Het belangrijkste kenmerk is de afwezigheid van de twee decaboxyleringstappen die in de reguliere citroenzuurcyclus plaatsvinden. In plaats daarvan wordt isocitraat gesplitst tot succinaat en glyoxylaat. Dit pad stelt deze organismen in staat om acetyl-CoA, vaak afkomstig van de afbraak van vetzuren, om te zetten in glucose en andere koolhydraten, wat cruciaal is voor biosynthetische processen [27](#page=27) [28](#page=28). #### 4.1.1 Enzymen en reacties van de glyoxylaatcyclus De cyclus begint met de condensatie van acetyl-CoA met oxaalacetaat tot citraat, gekatalyseerd door citraat-synthase. Citraat wordt vervolgens omgezet in isocitraat via aconitase. Het sleutelenzym van de glyoxylaatcyclus, isocitraat-lyase, splitst isocitraat in glyoxylaat en succinaat. Glyoxylaat kan vervolgens reageren met een tweede molecuul acetyl-CoA, gekatalyseerd door malaat-synthase, om malaat te vormen. Malaat wordt vervolgens geoxideerd tot oxaalacetaat door malaat-dehydrogenase, waarbij NADH wordt geproduceerd. Oxaalacetaat kan dan opnieuw de cyclus ingaan door te condenseren met acetyl-CoA [27](#page=27). Het is belangrijk op te merken dat in de glyoxylaatcyclus isocitraat twee mogelijke bestemmingen heeft. Als het organisme energie nodig heeft, ondergaat isocitraat decarboxylerings- en NADH-productiestappen, zoals in de reguliere citroenzuurcyclus (TCA). Als er echter voldoende energie is, wordt isocitraat gesplitst in succinaat en glyoxylaat, wat de anabolische route van de glyoxylaatcyclus opent [28](#page=28). #### 4.1.2 Rol en lokalisatie van de glyoxylaatcyclus De glyoxylaatcyclus vindt plaats in gespecialiseerde organellen genaamd glyoxysomen. Dit is cruciaal omdat glyoxysomen de enzymen bevatten die nodig zijn voor de omzetting van vetzuren in koolhydraten, een proces dat niet voorkomt bij zoogdieren [28](#page=28) [30](#page=30). Via de glyoxylaatcyclus kan acetyl-CoA worden omgezet in glucose en koolhydraten via intermediairen zoals succinaat en oxaalacetaat. Malaat en oxaalacetaat kunnen verder worden omgezet naar fosfoenolpyruvaat (PEP), dat een substraat is voor PEPCK in de gluconeogenese. Dit mechanisme stelt planten in staat om vetzuren te converteren naar glucose voor energieopslag en groei [28](#page=28) [30](#page=30). > **Tip:** Begrijp de sleutelverschillen tussen de reguliere citroenzuurcyclus en de glyoxylaatcyclus, met name de afwezigheid van decarboxyleringsstappen en de rol van isocitraat-lyase. Dit is essentieel voor het verklaren van de anabolische capaciteiten van planten en bacteriën. ### 4.2 Lokalisatie van de citroenzuurcyclus enzymen in de mitochondriën De citroenzuurcyclus (Krebs-cyclus) is grotendeels gelokaliseerd binnen de mitochondriën, waarbij de meeste enzymen zich in de mitochondriale matrix bevinden. De structuur van de mitochondriale membranen speelt een cruciale rol in de regulatie van de metabolieten die de cyclus binnenkomen en verlaten [31](#page=31). #### 4.2.1 Mitochondriale membraanstructuur en transport * **Buitenste membraan:** Dit membraan is relatief permeabel voor kleine moleculen en ionen dankzij de aanwezigheid van porine-eiwitten. Dit zorgt voor een gemakkelijke uitwisseling van stoffen met het cytoplasma [31](#page=31). * **Binnenste membraan:** In tegenstelling tot het buitenste membraan, is het binnenste membraan veel minder permeabel en reguleert het strikt het transport van moleculen, mede door de betrokkenheid van de elektronentransportketen (ETK) [31](#page=31). * **Intermembranaire ruimte:** De ruimte tussen het buitenste en binnenste membraan fungeert als een bufferzone waar moleculen zich kunnen bevinden nadat ze het buitenste membraan zijn gepasseerd [31](#page=31). * **Matrix:** De mitochondriale matrix bevat de meeste enzymen van de citroenzuurcyclus [31](#page=31). Het transport van specifieke moleculen over het binnenste mitochondriale membraan wordt gefaciliteerd door "carrier"-eiwitten. Deze eiwitten zijn selectief en zorgen ervoor dat de benodigde substraten de matrix bereiken en dat producten de mitochondriën kunnen verlaten, waardoor de efficiëntie en regulatie van de citroenzuurcyclus worden geoptimaliseerd [31](#page=31). > **Tip:** Visualiseer de mitochondrie met zijn verschillende compartimenten (buitenmembraan, intermembranaire ruimte, binnenmembraan, matrix) en bedenk hoe de permeabiliteit van deze membranen de toegang van substraten tot de enzymen van de citroenzuurcyclus bepaalt. * * * ## Veelgemaakte fouten om te vermijden * Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens * Let op formules en belangrijke definities * Oefen met de voorbeelden in elke sectie * Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Citroenzuurcyclus | Een reeks chemische reacties die plaatsvindt in de mitochondriale matrix van eukaryote cellen, waarbij acetyl-CoA wordt geoxideerd tot kooldioxide, met productie van ATP, NADH en FADH2. | | Pyruvaat | Een driekoolstofverbinding die een belangrijk eindproduct is van de glycolyse en als substraat dient voor de oxidatieve decarboxylering tot acetyl-CoA in de citroenzuurcyclus. | | Acetyl-CoA | Een molecuul dat bestaat uit een acetylgroep gebonden aan Co-enzym A, gevormd uit de oxidatieve decarboxylering van pyruvaat en dat de citroenzuurcyclus binnenkomt. | | Oxidatieve decarboxylering | Een biochemisch proces waarbij een molecuul wordt geoxideerd terwijl er tegelijkertijd een koolstofatoom als kooldioxide wordt afgesplitst. | | Citraat | Het eerste intermediair van de citroenzuurcyclus, gevormd door de condensatie van oxaalacetaat met acetyl-CoA. | | Isocitraat | Een isomeer van citraat die ontstaat na de omzetting van citraat door het enzym aconitase, en die verder wordt geoxideerd in de citroenzuurcyclus. | | Alfa-ketoglutaraat | Een vijf koolstofatomen bevattend molecuul dat ontstaat na de oxidatieve decarboxylering van isocitraat en dat verder reageert in de citroenzuurcyclus. | | Succinyl-CoA | Een intermediair in de citroenzuurcyclus, gevormd uit alfa-ketoglutaraat, dat de energie levert voor de fosforylering van GDP tot GTP. | | Succinaat | Een vier koolstofatomen bevattend molecuul dat ontstaat na de afsplitsing van Co-enzym A van succinyl-CoA, en dat verder wordt geoxideerd in de cyclus. | | Fumaraat | Een onverzadigde dicarbonzuurverbinding die ontstaat bij de oxidatie van succinaat door succinaatdehydrogenase, en dat verder wordt gehydrateerd tot malaat. | | Malaat | Een dicarbonzuurverbinding die ontstaat uit fumaraat door toevoeging van water, en dat vervolgens wordt geoxideerd tot oxaalacetaat. | | Oxaalacetaat | Het vierkoolstofmolecuul dat aan het einde van de citroenzuurcyclus wordt geregenereerd en dat reageert met acetyl-CoA om de cyclus te starten. | | GTP | Guanosinetrifosfaat, een energierijke nucleotidetrifosfaat die in de citroenzuurcyclus wordt geproduceerd en die kan worden gebruikt voor de synthese van ATP. | | Anaplerotische reacties | Biochemische reacties die intermediairen van de citroenzuurcyclus aanvullen en zo de continuïteit van de cyclus waarborgen wanneer deze intermediairen voor biosynthese worden gebruikt. | | Glyoxylaatcyclus | Een metabole route die voorkomt in planten en bacteriën, die de omzetting van acetyl-CoA in koolhydraten mogelijk maakt, zonder de decarboxylatiestappen van de citroenzuurcyclus. | | Citraatsynthase | Het enzym dat de eerste stap van de citroenzuurcyclus katalyseert, de condensatie van oxaalacetaat en acetyl-CoA tot citraat. | | Isocitraatdehydrogenase | Een enzym dat de oxidatieve decarboxylering van isocitraat naar alfa-ketoglutaraat katalyseert, waarbij NAD+ wordt gereduceerd tot NADH. | | Succinaatdehydrogenase | Een enzym dat de oxidatie van succinaat tot fumaraat katalyseert en dat deel uitmaakt van het binnenste mitochondriale membraan en de elektronentransportketen. |