Citronsyracykeln steg 1 och 2

Hej jag skriver just nu om steg 1 och 2 av citronsyracykeln och vill bara se till att jag har fått ner båda reaktioner rätt och att jag inte har skrivit fel eller förvirrat något

 

I första steget av citronsyrecykeln kombineras cetylgruppen från Acetyl-CoA med oxaloacetat för att bilda citrat. Detta katalyseras av enzymet citratsyntas.

Det första steget i citronsyracykeln är en aldol-kondensation, en flerstegsprocess som huvudsakligen katalyseras av enzymet citratsyntas. Processen involverar bildandet av CoA genom kombinationen av cetylgruppen från Acetyl-CoA med en fyra-kolkomponent av oxaloacetat. Detta resulterar i bildandet av citrat, en sex-kolmolekyl, och frigörande av CoA.

Aldol-kondensationen genomförs med hjälp av katalytiska rester i enzymets aktiva säte. En isomer bildas, vilken agerar som en nukleofil i efterföljande steg. Oxaloacetat omvandlas till en elektrofil genom att avlägsna en proton, vilket underlättas av histidinresten. Den här omvandlingen möjliggör en nukleofil attack från isomeren. Med andra ord interagerar den bildade isomeren med den elektrofila oxaloacetaten genom en nukleofil reaktion. Den nukleofila attacken leder till bildandet av CoA och inducerar en konformationell förändring som helt täcker enzymets aktiva säte.

Avslutningsvis leder detta till att citratsyntas slutför det första steget av citronsyracykeln. Processen består av en komplex serie av kemiska reaktioner som möjliggör övergången från en isomer till den slutliga bildningen av citrat och frigörandet av CoA.

Detta steg kan sammanfattas som en kondensation av acetyl-CoA och oxaloacetat där Acetyl-CoA, som innehåller två kolatomer, kondenserar med oxaloacetat med fyra kolatomer. Kondensationsreaktionen katalyseras av enzymet citrat syntas. Resultatet är bildandet av citronsyra (också känd som citrat) med sex kolatomer.

Acetyl-CoA + Oxaloacetat → Citronsyra + CoA

 

Citrat (sex kolatomer) är den bildade produkten, och koenzym A (CoA) frigörs tillbaka för att delta i andra reaktioner.

I nästa steg kopplas en acetylgrupp till en oxaloacetatmolekyl, vilket resulterar i bildandet av en molekyl som har sex atomer som kallas citratmolekyl.

Steg två spelar en avgörande roll för att förbereda citratmolekylen för den oxidativa dekarboxylering som är planerad i steg tre och fyra av cykeln. Dessa senare steg involverar produktionen av koldioxidmolekyler och extraktionen av högenergetiska elektroner, nödvändiga för elektrontransportkedja. Men det här så genomgår citratmolekylen en förberedande ändring, som för det mesta innebär en förändring av positionen för hydroxylgruppen.

Citrat och isocitrat är isomerer, vilket innebär att de delar en identisk molekylär formel men skiljer sig åt i positioneringen av hydroxylgruppen. Övergången mellan citrat och isocitrat kräver ett mellan steg, vilket gör steg två till en tvåstegsprocess. I den första processen av steg två äger en dehydreringsreaktion rum, där hydroxylgruppen elimineras och en vattenmolekyl frigörs. Samtidigt bildas en dubbelbindning mellan specifika kolatomer. Den efterföljande hydreringsreaktionen innebär att en vattenmolekyl fungerar som en nukleofil och attackerar en specifik kolatom för att producera isocitratmolekylen.

Det primära syftet med steg två är att förbereda citratmolekylen för de kommande oxidativa dekarboxyleringsreaktionerna i steg tre och fyra av citronsyracykeln. Den intermediära dubbelbundna molekylen kallas cis-aconitate och enzymet som katalyserar steg två kallas aconitase. Aconitase klassificeras som ett järn-svavelenzym och har en järn-svavelkomponent med fyra järn till fyra svavelatomer i oorganiskt sulfid. Denna komplexa struktur, som finns i enzymets aktiva plats, binder till citrats hydroxylgrupp och underlättar katalysen.

Kortfattat kan man sammanfatta steg två som isomerisering av citrat till isocitrat genom aconitase där aconitase är det enzym som katalyserar omvandlingen av citrat till isocitrat. Under denna process förlorar citrat en vattenmolekyl och får sedan tillbaka en annan vattenmolekyl för att bilda isocitrat. Isocitrat är isomeren till citrat, vilket innebär att molekylens struktur ändras utan att några atomer läggs till eller tas bort.

Citronsyra ⇌ Isocitrat