Hans Adolf Krebs postulated den Zitronensäurezyklus (auch bekannt als Krebs-Zyklus) erstmals im Jahr 1937. Seine Arbeit baute auf den Entdeckungen von Biochemikern vor ihm auf. Ebenso war seine Arbeit ein wesentliches Stück, um das große Bild der Zellatmung für die Wissenschaftler zu verstehen, die folgten.
Fakten
- Der Krebs-Zyklus ist auch als Tricarbonsäure-Zyklus (TCA-Zyklus) bekannt, zusätzlich zum Zitronensäurezyklus. Es ist der zweite von drei Schritten der Zellatmung, der zwischen Glykolyse (dem Abbau von Glukose zu Pyruvat) und oxidativer Phosphorylierung (der Erstellung von Adenosintriphosphat oder ATP) stattfindet. Der Krebs-Zyklus findet in den Mitochondrien der Zellen statt und ist ein wesentlicher Schritt bei der aeroben Erstellung von ATP, dem primären Brennstoff für zelluläre Aktivität.
Geschichte
- Bevor Krebs seine Entdeckung im Jahr 1937 machte, war weit mehr über die anaeroben Prozesse bekannt, durch die der Körper Energie erzeugte, als über die aeroben. Hans Buchner und Eduard Buchner entdeckten die Glykolyse, einen anaeroben Prozess, versehentlich im Jahr 1897. Während der 1920er und frühen 1930er Jahre spielten Wissenschaftler wie Otto Meyerhof, Gustav Embden, Otto Warburg und Carl und Gerty Cori eine bedeutende Rolle bei der Beschreibung, wie Zellen Nährstoffe anaerob in Energie umwandeln.
- Zwischen 1906 und 1920 unternahm Torsten Thunberg die ersten Schritte zum Verständnis der Zellatmung, indem er testete, wie organische Substanzen in Tiergewebe oxidiert wurden.
Entdeckung
- Stücke des Puzzles um den mittleren Schritt der Zellatmung begannen sich Mitte der 1930er Jahre zusammenzufügen. Albert Szent-Györgyi entdeckte 1935 ein Tiergewebe – Putenbrustmuskel – das gut geeignet war, um Experimente zur Zellatmung durchzuführen. Er offenbarte auch, dass die Substanzen, die Thunberg in seinen Experimenten beobachtete, teilweise als Katalysatoren wirkten.
- Im Frühjahr 1937 entdeckte Krebs' Team, dass auch Citrat als Katalysator wirkte, während die Forscher C. Martius und F. Knoop ein weiteres Produkt der Citratoxidation entdeckten: Ketoglutarat. Zwischen März und Juni 1937 ergaben Beobachtungen in Krebs' Labor in Sheffield, dass ein weiteres Produkt der Zellatmung – Oxalacetat – sich mit Pyruvat oder anderen Verbindungen zu Citrat verbinden konnte und so den Kreis schloss.
Bedeutung
- Krebs' Arbeit lieferte einige der fehlenden Stücke des Puzzles der Zellatmung und setzte diese Stücke zusammen, um ein vollständigeres Bild zu formen. Seine Arbeit half zu beschreiben, wie Zellen Energie produzieren und nutzen. Krebs erhielt 1953 den Nobelpreis für Physiologie und Medizin für seine Arbeit.
Anschließend
- Der letzte Schritt im Prozess der Zellatmung – oxidative Phosphorylierung – war das nächste Rätsel zu lösen. Im Jahr 1937 verknüpfte Herman Kalckar ATP mit der Zellatmung. Bald darauf offenbarte Fritz Lipmann, dass ATP die Hauptenergiequelle der Zelle ist. Peter Mitchell, David E. Green, Paul D. Boyer und John E. Walker haben wesentliche Beiträge zur Anstrengung geleistet, zu verstehen, wie ATP erzeugt wird. Die Forschung dauert bis heute an.
