ક્રેબ્સ ચક્રનું વર્ણન કરો.

(N/A) $TCA$ ચક્રની શરૂઆત એસિટિલ ગ્રુપના ઓક્સાલોએસેટિક એસિડ $(OAA)$ અને પાણી સાથેના સંઘનનથી થાય છે, જેનાથી સાઇટ્રિક એસિડ બને છે. આ પ્રક્રિયા સાઇટ્રેટ સિન્થેઝ ઉત્સેચક દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે અને $CoA$ નો એક અણુ મુક્ત થાય છે.
$OAA (4C) + \text{Acetyl } CoA + H_2O (2C) \xrightarrow{\text{Citrate synthase}} \text{Citric acid } (6C) + CoA$
ત્યારબાદ સાઇટ્રેટનું આઇસોસાઇટ્રેટમાં રૂપાંતરણ થાય છે.
ત્યારબાદ ડિકાર્બોક્સિલેશનના બે ક્રમિક તબક્કાઓ આવે છે, જે $\alpha$-કીટોગ્લુટેરિક એસિડ અને પછી સક્સિનિલ-$CoA$ ના નિર્માણ તરફ દોરી જાય છે.
$\text{Citric acid} \rightarrow \text{Isocitrate} \rightarrow \alpha\text{-ketoglutaric acid}$
સાઇટ્રિક એસિડ ચક્રના બાકીના તબક્કાઓ:
સક્સિનિલ-$CoA$ નું ઓક્સિડેશન થઈને $OAA$ બને છે, જેથી ચક્ર ચાલુ રહે છે.
સક્સિનિલ-$CoA$ ના સક્સિનિક એસિડમાં રૂપાંતરણ દરમિયાન $GTP$ નો એક અણુ સંશ્લેષિત થાય છે. આ સબસ્ટ્રેટ-સ્તરનું ફોસ્ફોરાયલેશન છે.
એક યુગ્મિત પ્રક્રિયામાં, $GTP$ નું $GDP$ માં રૂપાંતર થાય છે અને સાથે $ADP$ માંથી $ATP$ નું સંશ્લેષણ થાય છે.
$GTP \rightarrow GDP + Pi \rightarrow ADP + Pi \rightarrow ATP$
આ ઉપરાંત, ચક્રમાં ત્રણ એવા બિંદુઓ છે જ્યાં $NAD^+$ નું $NADH + H^+$ માં રિડક્શન થાય છે અને એક બિંદુ છે જ્યાં $FAD^+$ નું $FADH_2$ માં રિડક્શન થાય છે. $TCA$ ચક્ર દ્વારા એસિટિલ $CoA$ ના સતત ઓક્સિડેશન માટે ઓક્સાલોએસેટિક એસિડની સતત પૂર્તિ જરૂરી છે.
તે ચક્રનો પ્રથમ સભ્ય છે. આ ઉપરાંત, તેને અનુક્રમે $NADH$ અને $FADH_2$ માંથી $NAD^+$ અને $FAD^+$ ના પુનર્જીવનની પણ જરૂર છે.
શ્વસનના આ તબક્કા માટેનું સારાંશ સમીકરણ નીચે મુજબ લખી શકાય:
$\text{Pyruvic acid} + 4NAD^+ + FAD^+ + 2H_2O + ADP + Pi \xrightarrow{\text{Mitochondrial Matrix}} 3CO_2 + 4NADH + 4H^+ + FADH_2 + ATP$
ગ્લુકોઝનું વિઘટન થઈને $CO_2$ મુક્ત થાય છે, અને $TCA$ ચક્રમાં માત્ર બે $ATP$ અણુઓ ઉપરાંત આઠ $NADH + H^+$ અને બે $FADH_2$ અણુઓનું સંશ્લેષણ થાય છે.