Biologie · Glossaire

Qu'est-ce que « Le cycle de Krebs » ?

Définition 15.6 Biologie universitaire — 1re année · Chapitre 15 — Respiration cellulaire et fermentation

Le cycle de Krebs (cycle de l’acide citrique), dans la matrice mitochondriale, condense l’acétyl-CoA (C2) avec l’oxaloacétate (C4) en citrate (C6) et, en huit étapes, oxyde les deux carbones en CO2\mathrm{CO_2} tout en régénérant l’oxaloacétate. Par groupe acétyle : 3 NADH, 1 FADH2\mathrm{FADH_2}, 1 GTP (par phosphorylation au niveau du substrat) et 2 CO2\mathrm{CO_2}. Par glucose (deux acétyles) : 6 NADH, 2 FADH2\mathrm{FADH_2}, 2 GTP, 4 CO2\mathrm{CO_2} — ce qui, avec les 2 CO2\mathrm{CO_2} de la pyruvate déshydrogénase, fait les six de l’équation globale. Aucun oxygène n’est consommé dans le cycle lui-même ; il ne tourne qu’aussi longtemps que la chaîne respiratoire réoxyde son NADH. Il est en outre amphibolique : ses intermédiaires sont prélevés pour les biosynthèses (Chapitre 16) et réapprovisionnés à partir d’acides aminés et de pyruvate.

Le cycle de Krebs. Un groupe acétyle entre en se condensant avec l’oxaloacétate ; deux carbones sortent en CO_2 aux deux décarboxylations ; les quatre oxydations chargent trois NADH et un FADH_2 ; l’oxaloacétate est régénéré pour le tour suivant.
Le cycle de Krebs. Un groupe acétyle entre en se condensant avec l’oxaloacétate ; deux carbones sortent en CO2\mathrm{CO_2} aux deux décarboxylations ; les quatre oxydations chargent trois NADH et un FADH2\mathrm{FADH_2} ; l’oxaloacétate est régénéré pour le tour suivant.
Hans Krebs (1900–1981), qui a établi le cycle en 1937 à partir des vitesses auxquelles du muscle de pigeon broyé oxydait ses acides. Photographie : Fondation Nobel, domaine public.
Hans Krebs (1900–1981), qui a établi le cycle en 1937 à partir des vitesses auxquelles du muscle de pigeon broyé oxydait ses acides. Photographie : Fondation Nobel, domaine public.

Exemples

Exemple 15.7 (Suivre les carbones)

Donnez à une cellule du glucose marqué au 14C\mathrm{^{14}C} sur le carbone 1 : le marquage apparaît sur le carbone méthyle du pyruvate, puis de l’acétyl-CoA, entre dans le citrate, et ne sort en CO2\mathrm{CO_2} qu’au deuxième ou au troisième tour du cycle — les deux carbones libérés à un tour donné appartiennent à l’oxaloacétate du tour précédent. Krebs (1937) a déduit le cycle de l’observation que des quantités catalytiques de n’importe lequel de ses acides stimulaient l’oxydation de bien plus de pyruvate qu’elles ne pouvaient en rendre compte : elles étaient régénérées.

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