Fiches › Biochimie
Le cycle de Krebs
Appelé aussi cycle de l’acide citrique ou cycle des acides tricarboxyliques, il se déroule dans la matrice mitochondriale. L’acétyl-CoA venu du pyruvate ou de la β-oxydation des acides gras y entre à l’étape 1, et le cycle en retire deux carbones sous forme de CO₂ tout en remplissant les transporteurs d’électrons.
Le bilan d’un tour
- 3 NADH
- 1 FADH₂
- 1 GTP
- 2 CO₂
Une molécule de glucose donne deux acétyl-CoA, donc deux tours de cycle. Les NADH et FADH₂ produits ici alimentent la chaîne respiratoire, où se fabrique l’essentiel de l’ATP.
Les huit étapes
1. Oxaloacétate → Citrate
Oxaloacétate (4 carbones) + Acétyl-CoA + H₂O → Citrate (6 carbones) + CoA-SH
Enzyme : Citrate synthase EC 2.3.3.1
L’acétyl-CoA venu du pyruvate ou des graisses entre ici : 4 carbones + 2 carbones font le citrate à 6 carbones.
Régulation : Freinée par l’ATP, le NADH et le succinyl-CoA : quand la cellule a de l’énergie, la porte d’entrée se ferme.
2. Citrate → Isocitrate
Citrate (6 carbones) → Isocitrate (6 carbones)
Enzyme : Aconitase EC 4.2.1.3
Simple déplacement d’un hydroxyle, en passant par le cis-aconitate : le citrate devient isocitrate, plus facile à oxyder.
3. Isocitrate → α-cétoglutarate
Isocitrate (6 carbones) + NAD⁺ → α-cétoglutarate (5 carbones) + NADH + CO₂
Enzyme : Isocitrate déshydrogénase EC 1.1.1.41
Premier CO₂ et premier NADH du tour. C’est l’étape la plus lente, donc celle qui fixe la vitesse du cycle.
Régulation : Accélérée par l’ADP et le calcium, freinée par l’ATP et le NADH : le cycle suit la demande d’énergie.
4. α-cétoglutarate → Succinyl-CoA
α-cétoglutarate (5 carbones) + NAD⁺ + CoA-SH → Succinyl-CoA (4 carbones) + NADH + CO₂
Enzyme : α-cétoglutarate déshydrogénase EC 1.2.4.2
Deuxième CO₂ et deuxième NADH. Même machinerie que la pyruvate déshydrogénase, avec les mêmes cinq cofacteurs.
Régulation : Freinée par ses propres produits, le succinyl-CoA et le NADH.
5. Succinyl-CoA → Succinate
Succinyl-CoA (4 carbones) + GDP + Pi → Succinate (4 carbones) + GTP + CoA-SH
Enzyme : Succinyl-CoA synthétase EC 6.2.1.4
Seule étape du cycle qui fabrique directement une liaison riche en énergie, sans passer par la chaîne respiratoire.
6. Succinate → Fumarate
Succinate (4 carbones) + FAD → Fumarate (4 carbones) + FADH₂
Enzyme : Succinate déshydrogénase EC 1.3.5.1
La seule enzyme du cycle plantée dans la membrane : c’est aussi le complexe II de la chaîne respiratoire.
7. Fumarate → Malate
Fumarate (4 carbones) + H₂O → Malate (4 carbones)
Enzyme : Fumarase EC 4.2.1.2
Addition d’eau sur la double liaison : le fumarate devient malate.
8. Malate → Oxaloacétate
Malate (4 carbones) + NAD⁺ → Oxaloacétate (4 carbones) + NADH
Enzyme : Malate déshydrogénase EC 1.1.1.37
Troisième NADH, et l’oxaloacétate est reformé : le cycle peut repartir.
Les points qui tombent à l’examen
- Les deux CO₂ sortent aux étapes 3 et 4, pas ailleurs.
- L’étape 3, l’isocitrate déshydrogénase, est la plus lente : c’est elle qui fixe la vitesse du cycle.
- L’étape 5 est la seule phosphorylation au niveau du substrat du cycle : elle fabrique directement un GTP.
- L’étape 6, la succinate déshydrogénase, est la seule enzyme membranaire : c’est le complexe II de la chaîne respiratoire.
- Le cycle ne consomme pas d’oxygène directement, mais s’arrête sans lui, faute de NAD⁺ et de FAD régénérés.
Révise-le en aveugle, pas en le relisant.
Dans Amphi, le cycle s’affiche en schéma cliquable : touche une étape pour son enzyme et sa régulation. En mode révision, les huit métabolites disparaissent et tu les replaces, avec la correction en couleurs. Tout le cycle devient aussi un paquet de flashcards.
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