วงจรกรดซิตริกคืออะไร?

วงจรกรดซิตริกเป็นชุดของปฏิกิริยาทางเคมีที่เกิดขึ้นในระหว่างการหายใจของเซลล์ซึ่งเป็นกระบวนการที่เซลล์ในสิ่งมีชีวิตผลิตพลังงานนอกจากนี้ยังเรียกว่าวัฏจักร Krebs หรือวงจรกรด tricarboxylicในวงจรชุดของปฏิกิริยาทางเคมีที่สร้างพลังงานจะถูกเร่งปฏิกิริยาหรือเร่งความเร็วโดยเอนไซม์ต่าง ๆโดยทั่วไปแล้วนักเรียนจะศึกษาวัฏจักรกรดซิตริกครั้งแรกในชั้นเรียนชีววิทยาโรงเรียนมัธยมขั้นสูงหรือในชั้นเรียนวิชาชีววิทยาวิทยาลัยเบื้องต้นจากนั้นจะได้รับการติดต่อในรายละเอียดที่มากขึ้นในชั้นเรียนชีวเคมีเนื่องจากเป็นกระบวนการทางเคมีโดยเนื้อแท้

มีปฏิกิริยาทางเคมีที่ซับซ้อนที่แตกต่างกันมากมายในวัฏจักรซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับโมเลกุลที่ประกอบด้วยคาร์บอนออกซิเจนและไฮโดรเจนมีขั้นตอนประมาณสิบขั้นตอนและแต่ละขั้นตอนจะถูกกระตุ้นด้วยเอนไซม์ที่แตกต่างกันทันทีก่อนที่รอบกรดซิตริกกระบวนการที่เรียกว่า glycolysis จะผลิตไพรูเวตซึ่งเป็นโมเลกุลที่มีพลังงานซึ่งถูกแบ่งย่อยออกเป็นพลังงานที่ใช้งานได้มากขึ้นเมื่อกระบวนการหายใจของเซลล์ดำเนินไปวงจรกรดซิตริกแบ่งโมเลกุลไพรูเวตลงไปใน NADH (นิโคตินอะดีน adenine dinucleotide) และ ATP (adenosine triphosphate) โมเลกุลซึ่งทั้งสองอย่างนี้มีพลังงานจำนวนมากที่สามารถเข้าถึงได้อย่างรวดเร็วโดยร่างกายโมเลกุลที่มีพลังส่วนใหญ่ที่เกิดขึ้นในระหว่างการหายใจของเซลล์คือผ่านชุดของกระบวนการเผาผลาญที่ได้มาจากโมเลกุลกลูโคส (น้ำตาล)

การหายใจของเซลล์มักเป็นกระบวนการแอโรบิกซึ่งหมายความว่ามันใช้ออกซิเจนหากมีออกซิเจน pyruvate ที่ผลิตผ่าน glycolosis จะดำเนินการตามปกติกับวัฏจักรกรดซิตริกที่จะถูกแบ่งออกเป็น NADH และ ATP (adenosine triphosphate)อย่างไรก็ตามหากไม่มีออกซิเจนอยู่ pyruvate จะเริ่มกระบวนการที่เรียกว่า

การหมักการหมักไม่ได้ใช้ออกซิเจนซึ่งหมายความว่าเป็นกระบวนการที่ไม่ใช้ออกซิเจนการหมักเป็นกระบวนการผลิตพลังงานที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าวัฏจักรกรดซิตริกมันไม่ได้ผลิตพลังงานเพียงพอที่จะรักษาสิ่งมีชีวิตเป็นระยะเวลานาน

ในสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนมากที่สุดวัฏจักรกรดซิตริกเกิดขึ้นในไมโตคอนเดรียซึ่งเป็นออร์แกเนลที่ผลิตพลังงานที่มีอยู่ภายในเซลล์Mitochondrion เป็นผู้ผลิตหลักของ ATP ซึ่งเซลล์สามารถใช้พลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกระบวนการบางอย่างในการหายใจของเซลล์เกิดขึ้นนอกไมโตคอนเดรียและอื่น ๆ เกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลถูกขนส่งข้ามเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรียวงจรกรดซิตริกเกิดขึ้นในเมทริกของไมโตคอนเดรียซึ่งมีเอนไซม์ต่าง ๆ มากมายที่กระตุ้นปฏิกิริยาทางเคมีจำนวนมากที่เกี่ยวข้องในวัฏจักรและในส่วนที่เหลือของการหายใจของเซลล์