Krebsa cikls - galvenie posmi un nozīme bioloģiskajās sistēmās

Lielākā daļa ķīmiskās oglekļa enerģijasatbrīvots aerobos apstākļos piedaloties skābekļa. Krebsa ciklu sauc arī par citronskābes ciklu vai šūnu elpošanu. Jo dekodēšana individuālās reakcijas procesa piedalījās daudzi zinātnieki: A. Sent-Djerdi, A. Lehninger, X. Krebs cikls ir nosaukums, kas dots, SE Severin un citi.

Starp anaerobi un aerobu gremošanuogļhidrāti ir cieša korelācija. Pirmkārt, tas izpaužas piruvskābes klātbūtnē, kas izbeidz anaerobos ogļhidrātu gremošanu un sāk šūnu elpošanu (Krebsa cikls). Abus posmus katalizē tie paši enzīmi. Ķīmiskā enerģija tiek atbrīvota fosforilēšanas laikā, un tā tiek rezervēta ATP makrorīšu formā. Ķīmiskajās reakcijās piedalās tie paši koenzīmi (NAD, NADP) un katijoni. Atšķirības ir šādas: ja ogļhidrātu anaerobā gremošana galvenokārt tiek lokalizēta hialoplazmā, šūnu elpošanas reakcijas notiek galvenokārt mitohondrijās.

Noteiktos apstākļos tiek novērots antagonismsstarp abiem posmiem. Tādējādi skābekļa klātbūtnē glikolīzes reakcijas ātrums samazinās strauji (Pastera efekts). Glikolīzes produkti var kavēt aerobos ogļhidrātu metabolismus (Crabtree efekts).

Krebsa ciklā ir virkne ķīmisku reakcijukas izraisa ogļhidrātu sadalīšanās produktus oksidē līdz oglekļa dioksīdam un ūdenim, un ķīmiskā enerģija tiek uzkrāta makrorīriskos savienojumos. Laikā šūnu elpošanā veidojas "nesējs" - oksaloceļskābe (SHCHO). Pēc tam notiek kondensācija ar aktivētā etiķskābes atlikuma "nesēju". Ir trikarbonskābe - citrona. Ķīmisko reakciju gaitā ciklā ir pārējā etiķskābes "apgrozījums". No katras mikrolīzes ar piruvisko skābi ir izveidotas astoņpadsmit mutes adenozīna trifosfāta. Cikla beigās tiek atbrīvots "nesējs", kas reaģē ar jaunajām aktivētās etiķskābes atlikumu molekulām.

Krebsa cikls: reakcijas

Ja gala produkts anaerobās gremošanuogļhidrāti ir pienskābe, tad laktāta dehidrogenāzes ietekmē tā tiek oksidēta līdz piruvskābei. Daļa no piravvīnskābes molekulām nonāk SHCH "nesēja" sintēzē piruvāta karboksilāzes enzīma ietekmē un Mg2 + jonu klātbūtnē. Daļa piruvskābes molekulu ir "aktīvā acetāta" veidošanās avots - acetilkozīms A (acetil-CoA). Reakcija notiek pie piruvātdehidrogenāzes ietekmes. Acetil-CoA satur makroergēnu saiti, kurā uzkrājas apmēram 5-7% enerģijas. Ķīmiskās enerģijas lielāko daļu veido "aktīvā acetāta" oksidēšanās rezultātā.

Samazina citrātu sintetāzes iedarbībuPatiesībā Krebs pats cikls, kas izraisa citronskābes veidošanos. Šī skābe akonīta hidratāzes ietekmē tiek dehidrēta un pārvērš cis-akonīta skābē, kas pēc ūdens molekulas pievienošanas pārvēršas par izomonskābi. Starp trim trikarbonskābēm ir izveidots dinamiskais līdzsvars.

Nešķīstošo skābi oksidē līdzoxalosuccinic, kas ir decarboxylated un pārvērš alfa-ketoglutaric skābes. Reakciju katalizē fermenta izocirāta dehidrogenāze. Alfa-ketoglutaric skābes reibumā fermenta 2-okso (alfa-keto) -glutaratdegidrogenazy decarboxylated, kā rezultātā veidojas succinyl-CoA ietilpst enerģijas saiti.

Nākamajā solī sukcinil-CoA iedarbojasenzīms sukcinil-CoA sintetāze pārraida GDF (guanosīndifosfāta skābes) augstas enerģijas saites. GTP (guanosīna trifosfāta skābe) fermenta GTP-adenilāta kināzes ietekmē dod AMP (adenozīna monofosfāta skābes) makroreģisko savienojumu. Krebsa cikls: formulas - GTP + AMP - GDF + ADP.

Dzintara skābe fermenta ietekmēSukcināta dehidrogenāze (SDG) oksidējas līdz fumārskābei. LDH koensīms ir flavīna adenīna dinukleotīds. Fumarāts fermenta fumarāta hidratāzes ietekmē tiek pārvērsts ābolskābē, kas savukārt oksidējas, veidojot SCOK. Ja reakcijas sistēmā atrodas acetil-CoA sistēma, SCOQ atkal tiek iekļauts trikarbonskābes ciklā.

Tātad, no vienas molekulas glikozes veido līdz 38ATP (divi - sakarā ar anaerobās glikolīzi, seši - kā rezultātā oksidējot divām molekulām NAD · H + H +, kas veidojas no glycolytic oksireduktsii un 30 laikā - sakarā ar TCA). TSC efektivitātes koeficients ir 0,5. Atlikušā enerģija tiek izkliedēta siltuma formā. TCA tiek oksidēts 16-33% laktāta skābes, pārējais tā masas atrodas resynthesis glikogēna.