I tako, u ovoj maloj priči o respiraciji zajedno smo došli i do Krebsovog ciklusa ili ciklusa limunske kiseline. Ovo je možda najomraženija lekcija svih studenata koji imaju posla sa ovim dijelom znanja.

Mala remarka vezana za otkriće Krebsovog ciklusa

10. juna 1937. godine Hans Krebs šalje svoj rad o otkriću mehanizama procesa respiracije časopisu Nature. I šta se dogodi? Nature ga odbije sa objašnjenjem da imaju već hrpu radova za objavljivanje i da to pošalje nekom drugom. Krebs nije časio ni časa i elaboriranu dugu verziju opisa metode i eksperimenata koji su ga doveli do razumijevanja ovog procesa šalje časopisu Enzymologia, gdje će rad i biti objavljen pod naslovom “The Role of Citric Acid in Intermediate Metabolism in Animal Tissues”.

 

Dakle, šta je taj ciklus limunske kiseline?

To je jedan zatvoren, enzimatski kontrolisan put biohemijskih reakcija u kojima nastaje pogonsko gorivo stanica – ATP. I još neke stvari.Ovdje se dešavaju neke čudne stvari.
1. Acetil CoA, koji je nastao iz glukoze u prethodnim koracima respiracije, razlaganjem glukoze koja ima 6 atoma ugljika,  sada se ponovo udružuje sa jednom molekulom od 4 atoma ugljika (oksaloacetat) i formira limunsku kiselinu, po kojoj je ovaj cijeli ciklus i dobio ime. Dakle, prvo se rastavi, pa se opet sastavi… mislim, stvarno…
2. U seriji vrrrrrlooooo laganih reakcija i koraka, limunska kiselina (citrat) se dekarboksilizira i dehidrogenizira tj. gubi ugljen dioksid i vodonik, dakle, opet se ta molekula rastavlja. Ugljen dioksid je suvišak i na kraju ćemo ga svi mi izdahnuti, ali vodonik se prepakuje u jedinjenja primaoce vodonika poput NAD i FAD. Dakle, to su molekule koje se lako i reverzibilno mogu oksidirati ili reducirati. Kada prime vodonik, onda su reducirane. NAD je nikotin adenin dinukleotid, a FAD je flavin adenin dinukleotid.

3. Na kraju svih ovih pretumbancija opet nastaje oksaloacetat koji se opet kombinuje sa idućom molekulom acetil CoA i onda ciklus ide ponovo. Začarani krug dobijanja ATP-a. Molekularna kombinatorika.

 
Krebsov ciklus
 
 

U svakom ciklusu se proizvede jedna molekula ATP-a, a reduciraju 1 molekula FAD i 3 molekule NAD, dok se oslobađaju kao suvišak 2 molekule ugljen dioksida.

Krebsov ciklus je dio aerobne respiracije, ali ne koristi molekularni kisik. Kod aerobnih organizama, to je ključni metabolički proces, tačka u kojem se spajaju procesi metaboličke razgradnje ugljikohidrata, masti i proteina u ugljen dioksid, koji izdišemo, i vodu – koju također izdišemo. Sjetite se pare koja vam izlazi na usta i vidite je kad je jako hladno? E, pa ona je nastala u ovim procesima.

Krebsov ciklus nije učinkovit po proizvodnji ATP-a, nego je njegov najznačajniji rezultat oslobađanje vodonika, proces redukcije NAD i FAD. Zadnja faza respiracije, ona u kojoj je kisik potreban, jeste oksidativna fosforilacija. U toj fazi će nastati i najviše ATP-a.

 
Prošiena shema Krebsovog ciklusa