Krebs (Sitrik Asit) Döngüsü, oksijenli solunumun ikinci aşamasıdır ve adını Alman bilim insanı Hans Krebs’ten almıştır. Bu döngü, glikoliz sonucunda oluşan moleküllerden daha fazla enerji elde etmek için gerçekleşir.

Gerçekleştiği Yer

Krebs Döngüsü, ökaryot hücrelerde mitokondri organelinin matriks adı verilen iç kısmında gerçekleşir. Prokaryot hücrelerde ise sitoplazmada meydana gelir.

Sürecin İşleyişi

1. Glikolizden gelen 3 karbonlu pirüvat molekülleri, doğrudan Krebs döngüsüne katılamaz. Bunun yerine, her pirüvat molekülü, bir molekül CO₂ çıkışı ve NADH oluşumu ile 2 karbonlu bir bileşik olan Asetil-CoA’ya (Asetil koenzim A) dönüştürülür. Bu olayapirüvatın oksidasyonu denir ve glikoliz ile Krebs döngüsü arasındaki bağlantıyı kurar.
2. Oluşan Asetil-CoA molekülleri, döngünün son aşamasında meydana gelen 4 karbonlu bir bileşikle tepkimeye girerek 6 karbonlu molekülleri oluşturur.
3. Bu 6 karbonlu molekül, bir dizi enzimatik reaksiyonla basamak basamak parçalanır. Her bir parçalanma sırasında CO₂, NADH ve FADH₂ molekülleri oluşur.
4. Döngü, başlangıçtaki 4 karbonlu bileşiğin yeniden oluşmasıyla tamamlanır ve döngüye yeni bir Asetil-CoA molekülü girebilir.

Ürünler ve Enerji Kazancı

Bir glikoz molekülü için Krebs döngüsü iki defa gerçekleşir. Bu süreçte üretilen moleküller şunlardır:

• CO₂: Her bir glikoz molekülü için toplam 4 molekül CO₂ açığa çıkar.
• ATP: Substrat düzeyinde fosforilasyon ile 2 ATP sentezlenir.
• NADH ve FADH₂: Bu moleküller, yüksek enerjili elektron taşıyıcılarıdır ve döngüde üretilen 6 NADH ve 2 FADH₂ molekülü, en fazla ATP’nin üretildiği Elektron Taşıma Sistemi (ETS) evresine aktarılır.

Çözümlü Örnek Test Soruları

1. Soru: Krebs döngüsü ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?

A) Ökaryot hücrelerde mitokondri matriksinde gerçekleşir. B) Döngüye doğrudan pirüvat molekülü katılır. C) Bir glikoz molekülü için iki defa gerçekleşir. D) Karbondioksit (CO₂) oluşumu gözlenir. E) NADH ve FADH₂ gibi elektron taşıyıcı moleküller üretilir.

Çözüm: Krebs döngüsüne doğrudan pirüvat molekülü katılmaz. Pirüvat, döngüye girmeden önce Asetil-CoA’ya dönüştürülür. Doğru Cevap: B

2. Soru: Oksijenli solunumun Krebs döngüsü evresinde aşağıdaki moleküllerden hangisi üretilmez?

A) ATP B) FADH₂ C) NADH D) CO₂ E) O₂

Çözüm: Oksijen, oksijenli solunumun sadece ETS evresinde son elektron alıcısı olarak kullanılır, Krebs döngüsünde üretilmez veya tüketilmez. Doğru Cevap: E

3. Soru: Krebs döngüsünün gerçekleştiği hücre bölgesi düşünüldüğünde, aşağıdaki canlılardan hangisinde bu döngü sitoplazmada gerçekleşir?

A) Bitki hücresi B) Mantar hücresi C) Hayvan hücresi D) Bakteri hücresi E) Algler

Çözüm: Krebs döngüsü, ökaryot canlılarda mitokondri matriksinde gerçekleşirken, mitokondrisi olmayan prokaryot canlılarda (örneğin bakterilerde) sitoplazmada gerçekleşir. Doğru Cevap: D

4. Soru: Bir glikoz molekülünün tam yıkımı sırasında, pirüvat oksidasyonu ve Krebs döngüsünde toplam kaç molekül karbondioksit (CO₂) oluşur?

A) 2 B) 4 C) 6 D) 8 E) 10

Çözüm: Her bir pirüvat molekülü Asetil-CoA’ya dönüşürken 1 CO₂ açığa çıkar (toplam 2 pirüvat için 2 CO₂). Krebs döngüsünde ise her bir Asetil-CoA için 2 CO₂ açığa çıkar (toplam 2 Asetil-CoA için 4 CO₂). Böylece toplam 2 + 4 = 6 CO₂ oluşur. Doğru Cevap: C

5. Soru: Krebs döngüsü sırasında oluşan NADH ve FADH₂ moleküllerinin temel amacı nedir?

A) Döngünün devamlılığını sağlamak. B) Hücre içi pH dengesini düzenlemek. C) Mitokondrinin dış zarını geçmek. D) Elektron Taşıma Sistemi’ne (ETS) elektron taşıyarak daha fazla ATP üretilmesini sağlamak. E) Glikoz molekülünü parçalamak.

Çözüm: NADH ve FADH₂, glikoliz ve Krebs döngüsü evrelerinde oluşan yüksek enerjili elektron taşıyıcılardır. Bunlar, oksijenli solunumun en verimli evresi olan ETS’ye elektronları taşıyarak çok yüksek miktarda ATP sentezlenmesine olanak tanır. Doğru Cevap: D