Citratzyklus: der Weg im Körper

Diese Seite zeigt den biochemischen Weg hinter dem Laborwert Zitrat, Alpha-Ketoglutarat, Succinat, Fumarat, Malat: welche Stationen aufeinander folgen, welche Enzyme den Schritt machen und welche Cofaktoren sie dafür brauchen. Jede Aussage hat eine Quelle. Die Seite beschreibt allgemeines Lehrbuchwissen und sagt nichts über einen einzelnen Menschen.

Kurz erklärt

Der Citratzyklus ist eine Kette von Enzymschritten im Mitochondrium, in der Zitrat, Alpha-Ketoglutarat, Succinat, Fumarat und Malat entstehen. Er baut Acetyl-CoA zu CO₂ ab und lädt dabei Elektronenträger für die Atmungskette.

Der Weg Schritt für Schritt

1. Pyruvat → Acetyl-CoA PDH-Komplex · Vitamin B1 (TPP), Liponsäure Der Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex entfernt ein Kohlenstoffatom als CO₂ und überträgt den Rest auf Coenzym A. Er braucht Thiamin (Vitamin B1) und Liponsäure. Quelle 3
2. Acetyl-CoA → Zitrat Citrat-Synthase · Oxalacetat Die Citrat-Synthase verbindet Acetyl-CoA mit Oxalacetat zu Zitrat. Mit sechs Kohlenstoffatomen ist es die größte Station des Zyklus. Quelle 1
3. Zitrat → Isocitrat Aconitase · Eisen-Schwefel-Cluster Die Aconitase verschiebt eine OH-Gruppe im Molekül. Es entsteht Isocitrat, das sich im nächsten Schritt leichter umbauen lässt. Quelle 1
4. Isocitrat → Alpha-Ketoglutarat Isocitrat-DH · NAD⁺ Die Isocitrat-Dehydrogenase spaltet CO₂ ab und lädt NAD⁺ zu NADH. Alpha-Ketoglutarat ist zugleich Ausgangsstoff für die Aminosäure Glutamat. Quelle 1, 2
5. Alpha-Ketoglutarat → Succinyl-CoA α-KG-Dehydrogenase · Vitamin B1 (TPP), NAD⁺ Ein zweiter Enzymkomplex spaltet erneut CO₂ ab; auch er arbeitet mit Thiamin. Succinyl-CoA ist außerdem Baustein für den roten Blutfarbstoff. Quelle 1
6. Succinyl-CoA → Succinat Succinat-Thiokinase · GDP Beim Lösen der Bindung zu Coenzym A wird Energie frei; die Zelle speichert sie zunächst als GTP. Übrig bleibt Succinat. Quelle 1
7. Succinat → Fumarat Succinat-DH · FAD Die Succinat-Dehydrogenase sitzt zugleich in der Atmungskette. Sie entnimmt zwei Wasserstoffatome und überträgt sie auf FAD. Quelle 1
8. Fumarat → Malat Fumarase · Wasser Die Fumarase lagert ein Wassermolekül an die Doppelbindung an. So entsteht Malat. Quelle 1
9. Malat → Oxalacetat Malat-DH · NAD⁺ Die Malat-Dehydrogenase lädt noch einmal NAD⁺ zu NADH. Das entstandene Oxalacetat nimmt das nächste Acetyl-CoA auf – der Kreis beginnt von vorn. Quelle 1

Cofaktoren dieses Weges

• Vitamin B1 (Thiamin) — Als Thiaminpyrophosphat Cofaktor des PDH-Komplexes und der α-Ketoglutarat-Dehydrogenase Quelle 3, 1
• NAD⁺ — Nimmt an drei Schritten des Zyklus Elektronen auf und wird dabei zu NADH Quelle 1Im ORY-Katalog als Laborwert: NAD⁺ (Nicotinamidadenindinukleotid)
• Vitamin B2 (FAD) — Als FAD Elektronenträger der Succinat-Dehydrogenase und der Dehydrogenase-Komplexe Quelle 1, 3
• Coenzym A — Trägt die Acetyl- und Succinyl-Reste zwischen den Enzymen des Zyklus Quelle 1, 3
• Liponsäure — Cofaktor im PDH-Komplex und in der α-Ketoglutarat-Dehydrogenase Quelle 3
• Eisen — Teil der Eisen-Schwefel-Zentren von Aconitase und Succinat-Dehydrogenase Quelle 1Im ORY-Katalog als Laborwert: Eisen
• Magnesium — Bindet Thiaminpyrophosphat im aktiven Zentrum des PDH-Komplexes Quelle 3Im ORY-Katalog als Laborwert: Magnesium

Quellen

1. Arnold PK, Finley LWS. Regulation and function of the mammalian tricarboxylic acid cycle. J Biol Chem 2023 · PubMed 36581208
2. Martínez-Reyes I, Chandel NS. Mitochondrial TCA cycle metabolites control physiology and disease. Nat Commun 2020 · PubMed 31900386
3. Patel MS, Nemeria NS, Furey W et al. The pyruvate dehydrogenase complexes: structure-based function and regulation. J Biol Chem 2014 · PubMed 24798336

Verwandte Wege

• Verzweigtkettige Aminosäuren — succinyl-coa
• GABA, Glutamat und Glutamin — succinat
• Laktat und Pyruvat — oxalacetat
• Threonin — succinyl-coa
• Vitamin B12 — succinyl-coa

Stand 2026-09-16. Entwurf, von Claude nach Schema v2 geschrieben; Quellen in PubMed geprüft; fachliche Freigabe offen
Impressum Datenschutz Alle Biomarker