2 Fragen zu Zwischenprodukte

Der Citratzyklus, auch Krebs-Zyklus oder Tricarbonsäurezyklus genannt, ist ein zentraler Stoffwechselweg in der Zelle, der in den Mitochondrien abläuft. Er spielt eine entscheidende Rolle im Energiestoffwechsel, indem er Acetyl-CoA in CO2 umwandelt und dabei Reduktionsäquivalente erzeugt, die für die ATP-Synthese in der Atmungskette genutzt werden. Hier sind die wichtigsten Zwischen- und Endprodukte des Citratzyklus: 1. **Zwischenprodukte:** - **Citrat:** Entsteht durch die Kondensation von Acetyl-CoA und Oxalacetat. - **Isocitrat:** Wird durch Isomerisierung von Citrat gebildet. - **α-Ketoglutarat:** Entsteht durch oxidative Decarboxylierung von Isocitrat. - **Succinyl-CoA:** Wird durch oxidative Decarboxylierung von α-Ketoglutarat gebildet. - **Succinat:** Entsteht durch die Umwandlung von Succinyl-CoA. - **Fumarat:** Wird durch die Oxidation von Succinat gebildet. - **Malat:** Entsteht durch die Hydratisierung von Fumarat. - **Oxalacetat:** Wird durch die Oxidation von Malat regeneriert und steht für einen neuen Zyklus zur Verfügung. 2. **Endprodukte:** - **CO2:** Zwei Moleküle werden pro Durchlauf des Zyklus freigesetzt. - **NADH und FADH2:** Diese Reduktionsäquivalente werden in der Atmungskette zur ATP-Produktion genutzt. - **GTP (oder ATP):** Wird durch Substratkettenphosphorylierung gebildet. Der Citratzyklus ist somit entscheidend für die Energiegewinnung und die Bereitstellung von Vorstufen für verschiedene Biosynthesewege.

Bei der aeroben und anaeroben Energiebereitstellung entstehen unterschiedliche Stoffwechselend- bzw. Zwischenprodukte: **Aerobe Energiebereitstellung:** 1. **Glykolyse:** - Zwischenprodukte: Glucose wird zu Pyruvat abgebaut. - Endprodukte: 2 Moleküle Pyruvat, 2 Moleküle ATP, 2 Moleküle NADH. 2. **Citratzyklus (Krebs-Zyklus):** - Zwischenprodukte: Acetyl-CoA, Citrat, Isocitrat, α-Ketoglutarat, Succinyl-CoA, Succinat, Fumarat, Malat, Oxalacetat. - Endprodukte: CO₂, NADH, FADH₂, GTP (wird zu ATP umgewandelt). 3. **Atmungskette (oxidative Phosphorylierung):** - Zwischenprodukte: Elektronentransport durch verschiedene Komplexe (I-IV). - Endprodukte: Wasser (H₂O), ATP. **Anaerobe Energiebereitstellung:** 1. **Glykolyse:** - Zwischenprodukte: Glucose wird zu Pyruvat abgebaut. - Endprodukte: 2 Moleküle Pyruvat, 2 Moleküle ATP, 2 Moleküle NADH. 2. **Milchsäuregärung (bei Tieren und Menschen):** - Zwischenprodukte: Pyruvat wird zu Lactat reduziert. - Endprodukte: Lactat, NAD⁺ (wird regeneriert). 3. **Alkoholische Gärung (bei Hefen und einigen Bakterien):** - Zwischenprodukte: Pyruvat wird zu Acetaldehyd und dann zu Ethanol reduziert. - Endprodukte: Ethanol, CO₂, NAD⁺ (wird regeneriert). Die aerobe Energiebereitstellung ist effizienter und produziert mehr ATP pro Glucosemolekül als die anaerobe Energiebereitstellung.