Krebs cycle - ang pangunahing yugto at implikasyon para sa biological systems

Ang bulk ng carbon kemikal enerhiya ay inilabas sa ilalim ng aerobic mga kondisyon na kinasasangkutan ng oxygen. Ang Krebs cycle ay tinatawag din na ang sitriko acid cycle, o cell hininga. Sa pagde-decode ang mga indibidwal na mga reaksyon ng proseso ay dinaluhan ng maraming mga siyentipiko: A. Szent-Gyorgyi, A. Lehninger, X. Ang Krebs cycle ay ang pangalang ibinigay, SE Severin at iba pa.

Sa pagitan ng aerobic at anaerobic breakdown ng carbohydrates doon ay isang malapit na maugnayin relasyon. Una sa lahat, ito ay ipinahayag sa ang presensya ng pyruvic acid, na kung saan ay nakumpleto ang anaerobic pantunaw ng carbohydrates at nagsisimula cellular respiration (Krebs cycle). Ang parehong mga phases ay catalyzed sa pamamagitan ng parehong enzyme. Ang mga kemikal na enerhiya na ipinalabas ng phosphorylation, ay nakalaan bilang macroergs ATP. Ang mga kemikal na reaksyon na kasangkot ay pareho coenzymes (Nad, NADP) at cations. Ang pagkakaiba ay ang mga sumusunod: kung anaerobic breakdown ng carbohydrates nakararami naisalokal sa hyaloplasm, ang cellular respiration reaksyon maganap higit sa lahat sa mitochondria.

Sa ilalim ng ilang mga kundisyon mayroong isang antagonismo sa pagitan ng dalawang phase. Kaya, ang presensya ng oxygen reaksyon rate ng glycolysis bumababa nang husto (Pasteur effect). glycolysis produktong ito ay maaaring pagbawalan ang aerobic metabolismo ng carbohydrates (Crabtree effect).

Ang Krebs cycle ay isang serye ng mga reaksyon kemikal na nagreresulta sa mga produkto ng marawal na kalagayan ng carbohydrates ay oxidized sa carbon dioxide at tubig, at kemikal na enerhiya na naipon sa enerhiya-rich compounds. Sa panahon cellular hininga ay nagawa "carrier" - oxaloacetic acid (SCHOK). Kasunod paghalay ng "carrier" activate residue ng suka acid. May tricarboxylic acid - sitriko. Sa panahon ng kemikal reaksyon, mayroong isang "turn" residue sa ng suka acid cycle. Dahil sa ang bawat Molekyul ng pyruvic acid ay nabuo labingwalong molecule adenozintrifosfatnoy acid. Sa katapusan ng ikot ito ay inilabas "carrier", na reacts sa bagong molecules activate residue ng suka acid.

cycle reaksyon Krebs

Kung ang huling produkto ng anaerobic pantunaw ng carbohydrates ay mula sa gatas acid, sa ilalim ng impluwensiya ng lactate dehydrogenase ay oxidized sa pyruvic acid. Bahagi ng mga molecule ng pyruvic acid ay ang synthesis ng "carrier" SCHOK naiimpluwensyahan pyruvate carboxylase enzyme sa presensya ng Mg2 ions. Part pyruvic acid molecules ay isang pinagmulan ng "aktibong acetate" - atsetilkoenzima A (acetyl-CoA). Ang reaksyon ay isinasagawa sa ilalim ng impluwensiya ng pyruvate dehydrogenase. Acetyl-CoA ay naglalaman ng enerhiya bond, na accumulates sa paligid ng 5-7% ng enerhiya. Ang bulk ng kemikal enerhiya nagawa sa pamamagitan ng oksihenasyon ng "aktibong acetate".

Iniimpluwensyahan tsitratsintetazy nagsimula gumagana nang maayos Krebs cycle, na hahantong sa pagbuo ng citrate acid. acid na ito ay naiimpluwensyahan akonitat hydratase dehydrogenated at convert sa CIS-aconitic acid na pagkatapos ng karagdagan ng tubig Molekyul ay ipinapasa sa isocitric. Sa pagitan ng tatlong tricarboxylic acids dynamic punto ng balanse ay itinatag.

Isocitric acid ay oxidized sa oxalosuccinic, na kung saan ay decarboxylated at convert sa alpha-ketoglutaric acid. reaksyon ay catalyzed sa pamamagitan ng enzyme isocitrate. Alpha-ketoglutaric acid sa ilalim ng impluwensiya ng enzyme 2-oxo- (alpha-keto) -glutaratdegidrogenazy decarboxylated, na nagreresulta sa pagbuo ng succinyl-CoA na binubuo ng enerhiya bond.

Sa susunod na hakbang succinyl-CoA sa pamamagitan ng enzyme succinyl-CoA synthetase nagpapadala ng enerhiya bond GDF (guanozindifosfatnoy acid). GTP (guanozintrifosfatnaya acid) sa ilalim ng impluwensiya ng enzyme adenylate nagpapadala GTP-enerhiya bond AMP (adenozinmonofosfatnoy acid). Krebs Cycle: formula - GTP + AMP - GDP + ADP.

Succinic acid sa ilalim ng pagkilos ng enzyme succinate dehydrogenase (LDH) ay oxidized sa fumaric. SDG coenzyme ay Flavin adenine dinucleotide. Fumarate naiimpluwensyahan fumaratgidratazy enzyme ay convert sa asido ng mansanas, na siya namang ay oxidized upang bumuo ng SCHOK. Sa presensya ng reacting sistema ng acetyl-CoA SCHOK muli kasama sa tricarboxylic acid cycle.

Kaya, isang Molekyul ng asukal ay binuo sa 38 molecule ng ATP (dalawa - dahil sa anaerobic glycolysis, anim na - bilang isang resulta ng oksihenasyon ng dalawang molecules ng NAD · H + H +, na kung saan ay nabuo sa panahon ng glycolytic oksireduktsii at 30 - dahil sa TCA). CTLs kahusayan ng 0.5. Ang natitirang bahagi ng enerhiya ay mabisyo bilang init. TCA ay oxidized 16-33% lactate acid, ang natitirang bahagi ng masa nito ay nasa resynthesis ng glycogen.